Энергия разума №1, 2012

ЭНЕРГИЯ РАЗУМА

Журнал для заказчиков АББ

в России

1|12

Альтернативное топливо«Умная» генерация для «умной» сетиSymphony Plus – cистема комплексной автоматизации генерирующего предприятия Вся энергия солнца Мечты о солнечной энергетике воплотились в самой крупной в мире электростанции в ИспанииШесть столпов электромеханикиНемецкий музей

2 Энергия разума 1|12 Энергия разума 1|12

СОДЕРЖАНИЕ

АББ и партнёры оценят возможности повторного использования батарей Nissan LEAF

Альтернативное топливо

Вся энергия солнцаШесть столпов электромеханики

Газета издается для заказчиков АББ в России • Выпуск подготовлен департаментом корпоративных коммуникаций • Редактор: Бударагина Наталья • Верстка макета: Бодров Михаил • Над номером работали: Гордеева Мария, Демьянова Нина • Контактная информация: ООО «АББ» 117997 Москва, ул. Обручева 30/1,стр.2 • Тел.: +7 495 960 22 28 Факс +7 495 960 22 01 • Свидетельство о регистрации Федеральной службой по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия ПИ №ФС77-30146 от 02 ноября 2007 года. Номер подписан в печать 7 марта 2012 года.

04 06

2216

Рациональное использование энергии – важнейшая составная часть энергетической политики многих электростанций.

Мечты о солнечной энергетике воплотились в самой крупной в мире электростанции в Испании.

Немецкий музей.

Партнёрство для оценки возможностей повторного использования литий-ионных аккумуляторов Nissan LEAF.

Энергия разума 1|12 3Энергия разума 1|12

СОДЕРЖАНИЕ

Новинки АББНовинки оборудования для систем связи

Вся энергия солнца22

«Умная» генерация для «умной» сетиДополнительные преимущества для бизнеса с eSOMS

Тема номера

АББ и партнёры оценят возможности повторного использования батарей Nissan LEAF

АББ открывает новый высокотехнологичный офис в Санкт-Петербурге

4

11

13

6

16

20

23

5

Технологии АББ

Исторические событияНовости АББ в мире

Интересные проектыАльтернативное топливо.

Дополнительные преимущества для бизнеса с eSOMS

«Умная» генерация для «умной» сети

Шесть столпов электромеханики

1311 Комплекс eSOMS – программный пакет с модульной архитектурой.

Symphony Plus – cистема комплексной автоматизации генерирующего предприятия.

АББ в цифрахУспешный результат


НОВОСТИ АББ В МИРЕ

АББ и партнёры оценят воз-можности повторного исполь-зования батарей Nissan LEAF

Партнерство 4R Energy, Nissan North America (NNA) и Sumitomo Corporation of America открывает путь для технической и коммерческой оценки перспектив использованных батарей электромобилей

АББ, лидер в области силового оборудо-вания и технологий автоматизации, вме-сте с компаниями 4R Energy, Nissan North America (NNA) и Sumitomo Corporation of America создали партнёрство для оценки возможностей повторного использова-ния литий-ионных аккумуляторов Nissan LEAF, первого в мире и пока единствен-ного полностью электрического автомо-биля, созданного для массового рынка. Целью партнёрства станет оценка и те-стирование систем хранения и резер-вирования электроэнергии, которые использует литий-ионные аккумуляторы, извлечённые из электромобиля после использования. Системы хранения элек-троэнергии могут накапливать энергию в периоды низкой нагрузки сети и воз-вращать её в сеть при пиковой нагруз-ке, повышая производительность сети и обеспечивая резервирование питания в случае отключения подачи электроэнер-гии. Команда планирует разработать систему хранения электроэнергии LEAF с энергоемкостью до 50 кВ/ч. Это до-статочно, чтобы в течение двух часов поддерживать энергоснабжение в 15 домах. «Данное сотрудничество поможет нам оценить коммерческую жизнеспособ-ность идеи создания систем хранения электроэнергии и разработать модель эффективного повторного использова-ния аккумуляторов Nissan LEAF», – гово-рит Бруно Мэллес (Bruno Melles), глава направления Среднее напряжение под-разделения Оборудование для энергети-ки. «Мы с нетерпением ожидаем работы с нашими партнёрами, чтобы сделать шаг вперед в этой области». У батарей электромобилей жизненный цикл дольше чем у аккумуляторов пер-сональных компьютеров или мобильных телефонов. После 10 лет использования они сохраняют до 70% энергоёмкости. Такая долговечность позволяет исполь-зовать их в системах управления интел-

лектуальными сетями или в системах хранения электроэнергии даже после истечения срока службы в электромо-билях. «Для Nissan очень важно контролировать полный жизненный цикл батареи элек-тромобиля, даже по истечении его срока службы в Nissan», – говорит Кен Среб-ник (Ken Srebnik), старший менеджер Отдела корпоративного планирования компании NNA. «Инновации в системах аккумулирования энергии становятся все более необходимыми по мере того, как электрические сети становятся всё более интеллектуальными. Nissan гор-дится своей работой с АББ, 4R Energy и Sumitomo, которые помогают открывать новые возможности на рынке». Ожидается, что инновационные реше-ния станут ключевым компонентом для интеллектуальных сетей. Это поспособ-ствует повышению их эффективности, надежности и производительности. Они облегчат интеграцию в общую электри-ческую сеть таких возобновляемых ис-точников энергии, как ветер и солнце. Оценка партнёрством батареи Nissan поможет оценить её пригодность для отрасли энергетики в качестве эконо-мичного решения для хранения электро-энергии. «Компания 4R ENERGY – пионер в раз-витии бизнеса по повторному исполь-зованию батарей электромобилей, и мы рады сотрудничеству с лидером сило-вых технологий АББ и Nissan, ведущим мировым производителем электромо-билей», - говорит Казауки Мори (Kazauki Mori), директор Департамента развития международного сотрудничества кор-порации 4R ENERGY. «Мы хотим вне-сти вклад в создание низкоуглеродного общества с возобновляемыми источни-ками энергии и следующим поколением интеллектуальных сетей и содружества электромобилей в мире».


НОВОСТИ АББ В МИРЕ

стируют в современные производствен-ные мощности. Регион является страте-гически важным для нашей компании. Оборудование и решения компании АББ помогут нашим заказчикам максимально эффективно реализовать свои планы, а экономике Северо-Запада – успешно развиваться», – рассказывает Максим Пронякин, исполнительный директор подразделения Низковольтное оборудо-вание компании АББ в России.

панели или переносных устройств управ-ления. В офисе реализовано сценарное управление освещением. Нажатием одной клавиши при входе в офис можно перевести в рабочий режим освещение, вентиляцию и жалюзи, а уходя выклю-чить освещение, перевести вентиляцию в экономичный режим и закрыть жалю-зи. Кроме этого, реализована функция поддержания освещенности на рабо-чих местах в зависимости от внешнего освещения. При ярком солнце на улице – система освещения снижает энерго-потребление и уменьшает яркость све-тильников, регулируется угол поворота ламелей жалюзи. Для рационального использования электроэнергии и увели-чения ресурса осветительных приборов все проходные зоны и помещения, где сотрудники или посетители находятся непродолжительное время, оснащены

датчиками присутствия. Это позволяет включать освещение только в момент присутствия людей.Интеллектуальная система ABB i-bus KNX при дальнейшем развитии офиса позволит легко подключать дополни-тельные помещения и интегрировать такие системы, как вентиляция и конди-ционирование, отопление, СКД.

«Северо-Западный федеральный округ активно развивается в нефтегазовой от-расли, вводятся в строй и реконструи-руются объекты энергетики, компании промышленного сектора активно инве-

Компания АББ, лидер в произ-водстве силового оборудова-ния высокого, среднего и низ-кого напряжения, продуктов и

технологий для автоматизации, откры-вает новый высокотехнологичный офис в Северной столице. На этот раз это не обычный региональный офис, АББ продолжает свой путь в новаторстве: в новом Санкт-Петербургском офисе компании представлена система интел-лектуального управления зданием ABBi-busKNX, которая позволяет обеспечить новый уровень энергоэффективности и самые современные тенденции по орга-низации управления и диспетчеризации.

«Так сложилось, что история компа-нии АББ началась именно в Санкт-Петербурге. В 1893 году здесь был открыт первый в России офис компании ACEA.

В 1988 году шведская ACEA и швей-царская компания BBC объединились и основали международный концерн АББ. С тех пор АББ продолжает успешно раз-вивать свой бизнес в Северо-Западном регионе. И сегодня мы с гордостью мо-жем представить инновационный проект с применением собственного оборудо-вания технологии KNX», – комментиру-ет Дмитрий Китаев, директор филиала компании АББ Северо-Западного феде-рального округа.Все осветительные приборы управля-ются как с выключателей системы ABB i-bus KNX, так и с помощью сенсорной

АББ открывает новый высоко-технологичный офис в Санкт-Петербурге


ТЕМА НОМЕРА

Альтернативное топливо

Рациональное использование энергии – важнейшая составная часть энергетической политики многих электростанций

По мере роста населения нашей планеты растёт и спрос на энергию. Долгосрочными по-следствиями этого спроса будет снижение поставок ископаемого топлива, которое се-годня основной источник энергии в мире. Тем не менее, ископаемое топливо «виновато» в большей части выбросов CO

2, которые оказывают сильное влияние на глобальный кли-

мат. Поэтому, пока остаётся стабильная уверенность в производстве энергии на основе ископаемого топлива, этот заколдованный круг будет сохраняться. Давно известно, что выход из этого затруднительного положения – это возобновляемые источники энергии. К сожалению, время, отведённое нам на поиски возобновляемых источников энергии или на осуществление прорыва в ядерной энергетике, заканчивается. Параллельно с этой рабо-той должны быть предприняты действия, направленные на защиту планеты и сохранение её богатств и биосферы для будущих поколений. Этого можно достичь с помощью приме-нения уже разработанных методов рационального использования энергии и технологий.

Вернер Яник, Йозеф Лауэр



Большинство производимой се-годня электрической энергии основано на сгорании ископае-мого топлива. Угольное топливо

обеспечивает свыше 40% электричества во всём мире, что делает его самым мас-штабным и быстрорастущим источником выбросов CO

2. Темп роста производства

возобновляемой энергии высокий, и со-отношение между использованием энер-гии и уровнем выбросов можно снизить с помощью возобновляемых источников энергии. К сожалению, доля возобнов-ляемой энергии в общем объёме всё ещё слишком мала, но исследования в этом направлении продолжаются.

Человечество не может позволить себероскошь зря тратить время, и поэто-му параллельно должны проводиться и другие усовершенствования, если мы хотим оптимизировать энергопотребле-ние и минимизировать негативные по-следствия выброса парниковых газов в атмосферу.

Проекты, разработанные международ-ным энергетическим агентством (IEA) показывают, что значительный потен-циал снижения выбросов CO

2 в течение

ближайших 20 лет кроется в более ра-циональном использовании энергии в большей степени, чем в любых других возможностях вместе взятых. Примене-ние энергосберегающих технологий, ме-тодик и практик может снизить соот-ношение между экономическим ростом и энергопотреблением. В области про-изводства энергии, в частности, на те-пловых электростанциях, технологии и методики, требуемые для достижения этих целей, уже находятся в арсенале концерна АББ.

Энергетические проблемы сегодняш-него дня Во всех регионах мира спрос на электри-ческую энергию растёт в два раза бы-стрее, чем спрос на первичную энергию рис. 1. Эта тенденция особенно приме-чательна в развивающихся экономиках Ближнего Востока, Индии и Китая, где спрос на электроэнергию, как ожидает-ся, составит от 140 до 261 процента посравнению с 89 и 116 процентами для первичной энергии.Тем не менее, удовлетворение спроса на деле может нарушить баланс между про-изводством и потреблением электриче-ской энергии. Следовательно, глобаль-ная цель энергоэффективности должнасостоять в производстве из имеющегося ископаемого топлива максимально воз-можного количества электрической энергии при одновременном сниженииеё потребления. Экономия каждого барреля нефти, необходимого для про-изводства электроэнергии, может быть классифицирована как «дополнитель-ное альтернативное топливо» для ис-пользования в других целях.

Рационализация использования энер-гии – другое альтернативное топливоЦепочка производства и потре-бления электроэнергии обычно со-держит потери, основные из числа которых проиллюстрированы на рис. 2. Это доказывает, что на пути от первичных источников энергии, таких как газ или нефть, до промышленного пользователя или жилой квартиры, теряется приблизительно 80% энергии. Большинство этих потерь приходится на процесс выработки энергии электростанциями главным образом из-за основных термодинамических свойств

непосредственно самого процесса. Возьмём для примера обычную работающую на угле электростанцию, которая может произвести 500 МВт электрической энергии брутто. Станциябыла построена приблизительно 25 лет назад с типовой эффективностью 34% с удельным расходом тепла 10,2 БТЕ на кВт-ч1. Даже при том, что станция была изначально спроектирована для работы с базовой нагрузкой, этот принцип с годами изменился, чтобы гарантировать способность станции к удовлетворению более гибких требований со стороны сегодняшних электросетей, то есть,

годовой коэффициент использования был снижен приблизительно до 70% с учётом большой доли работы в режиме частичной нагрузки от 50 до 90%.

В цепочке производства и потребления электроэнергиитеряется до 80%, в основном во время выработки.



Эта практика стала более или менее об-щепринятой на многих электростанциях, и у неё изначально имелся потенциал для производства «бальтернативного топлива» т.е. в энергоэффективности.Но прежде, чем любая электростанцияначнёт инвестировать капитал в энер-госберегающие технологии, придётся рассмотреть три фундаментальных во-проса:– у кого есть «ноу-хау» и технологии вне-дрения рентабельных процессов снизким энергопотреблением?– экономия какого типа может быть по-лучена?– как можно всего этого достичь?На первые два вопроса можно ответитьодной фразой: процессы и технологии, разработанные АББ, дают возможностьповысить эффективность использова-ния энергии на 8–10%. Если взгля-нуть на эту ситуацию с другой сторо-ны, объём сэкономленного топлива и средств (в расчёте за год) на взятой за образец уже упоминавшейся выше элек-тростанции на 500 МВт составляют:– первичное энергопотребление: 1,4 млрд. кг (3 млрд. фунтов);– дополнительная подача энергии в сеть: 21,25 МВт-ч;– сэкономленная энергия: 22,5 млн.кВт-ч;– снижение выбросов CO2: 260 000тонн;– эквивалентное дополнительное аль-тернативное топливо: 340 миллионовфунтов (что достаточно примерно длязаправки 850 автомобилей в течениеодного года!).В плане экономической осуществимости методов и технологий рационализацииэнергопотребления, опыт АББ показал,

что для достижения этих целей вполнехватает среднего периода окупаемостиот двух до трёх лет.

Методология рационализации энерго-потребления, разработанная концер-ном АББМетодология концерна АББ по рациона-лизации энергопотребления включаеттри стадии:– стадия 1: идентификация возможно-сти;– стадия 2: генеральный план;– стадия 3: внедрение.Соответствующие инструменты и мето-ды, используемые в этой методологии,были разработаны с помощью опыта, полученного в ходе работы в широком иразнообразном спектре производства энергии и процессов потребления на многих станциях наших заказчиков в те-чение нескольких лет. Каждый шаг, пред-усмотренный в методологии рационали-зации энергопотребления, направлен на предоставление именно такой инфор-мации, которая необходима для того, чтобы дать возможность эксплуатантам электростанций возможность уверенно двигаться вперёд и, в конечном счёте, завершить программу внесения усовер-шенствований, способных обеспечить фактическую и стабильную экономию энергии.

Идентификация возможностейЦель первой стадии – оценка эффектив-ности использования энергии,направленная на определение конкрет-ных возможностей осуществления усо-вершенствований, подтверждая, как, где и для чего используется энергия; опре-деление участков неэффективного ис-

пользования; сравнение текущих харак-теристик с зарекомендовавшими себя передовыми промышленными практи-ками. На типичной работающей на угле электростанции, похожей на уже упоми-навшуюся станцию 25-летней давности (т.е. выработка 500 МВт электроэнергии брутто, эффективность станции 34 про-цента, удельный расход тепла 10,2 БТЕ накВтч, годовой коэффициент исполь-зования приблизительно 70%), аспекты, которые сформировали бы отправные точки исследования по идентификации возможностей, даны в таблице 1.Оценив каждый из этих аспектов, спе-циалисты АББ смогли бы описать харак-тер и масштаб возможностей экономии энергии, и дать ясные рекомендации о том, какие дальнейшие шаги надо предпринять для реализации дополни-тельных потенциальных выгод. После завершения процесса оценки эффек-тивности потребления энергии на основе исчерпывающего набора идентифици-рованных проектных возможностей, наиболее многообещающие из их числа воплощаются в жизнь.



Другой способ определения того, какиеотдельные меры должны приниматься –это использование графика окупаемо-сти, на котором представлен качествен-ный краткий обзор дентифицированныхвозможностей экономии энергии по от-ношению к ожидаемой экономии энер-гии и вероятной стоимости инвестиций рис. 3, или, говоря другими словами, на графике окупаемости визуально пред-ставлена базовая интерпретация окупа-емости реализации идентифицирован-ной возможности. Такая графическая оценка помогает быстро определить, какие меры (как правило, расположен-ные выше оранжевой линии) обладают потенциалом хорошей окупаемости ин-вестиций.В примере с электростанцией, работаю-щей на угле, меры, окончательно иден-

тифицированные как стоящие капита-ловложений в рационализациюэнергопотребления, и которые являютсявполне типичными для подобных приме-ров, приведены в таблице 2.В их число входят не только чисто техни-ческие меры, которые повысят эффек-тивность энергопотребления электро-станции; совершенствование произ-водственного процесса как на уровне руководства станции, так и на уровне операторов также окажет существенное воздействие. Примеры потенциальных участков рационализации можно найти во многих производственных процессах электростанции:– ручное отключение ненужных в дан-ный момент устройств;– повышенная локализация частоты от-клонения параметров изоляции;

– разработка эффективной политики позамене освещения;– введение политики по заменеустройств на основе оценки стоимо-сти срока службы (LCA);– разработка политики по профилакти-ческому обслуживанию;– внедрение целевой программы эф-фективного пользования энергией.

Генеральный планНа этом этапе возможности, идентифи-цированные на стадии оценки, перера-батываются в подробный план внедре-ния.Генеральный план представляет собойнабор проектов усовершенствований,каждый из которых имеет осязаемые иподдающиеся расчёту преимущества.


Генеральный план в основном разраба-тывается концерном АББ совместно с заказчиком, и в конце этапа разрабаты-вается чёткая «дорожная карта», вклю-чающая подробные проектные специфи-кации, чтобы позволить осуществитьмаксимально экономичное внедрениемер по экономии энергии. Некоторые изсамых быстровыполнимых и простых мер могут быть уже осуществлены за-казчиком в течение этой стадии без уча-стия АББ. Тогда как многие возможно-сти могут быть реализованы с помощью ключевых технологий АББ, те из них, которые не основаны на указанных тех-нологиях, могут быть реализованы тре-тьими сторонами.

ВнедрениеВнедрение в большинстве случаев вы-полняется совместно силами АББ и за-казчика, или, в зависимости от проекта,только АББ с соответствующими пар-тнёрами или другими производителямиоригинального оборудования.

Во всех регионах мира спрос на электрическую энергию растёт в два раза быстрее, чем спрос на первичную энергию.Эта тенденция особенно примечательна в развивающихся экономиках Ближнего Востока, Индии и Китая.


Оценка успеховВсе осуществлённые методы усовер-шенствования эффективности исполь-зования энергии будут совершенно бесполезны, если не будут отмечаться постоянные ощутимые эффекты. Сле-довательно, представляется существен-ным внедрение надлежащих инструмен-тов для регистрации и демонстрации достигнутых усовершенствований на всех соответствующих участках станции. Эта информация необходима в отноше-нии всех осуществлённых мер, как для технологий, управления, мониторинга и определения экономических показа-телей ТЭЦ, так и для рабочих режимов и практик. Успехи, в особенности для работающих на угле электростанций, сильно зависят от эксплуатационного режима станции; у станций, которыми управляют в установившемся режиме, есть лишь небольшой потенциал для оптимизации, в то время как те станции, для которых характерен режим работы с частичной нагрузкой, идеально под-

ходят для проведения работ по иденти-фикации возможностей рационализации использования энергии рис. 5В примере со станцией на 500 МВт, приведённом в данной статье, можно достичь повышения тепловой мощности на 8%. Можно также добиться снижения выбросов парниковых газов на 8% по отношению к увеличившейся выходной мощности станции. Этот показатель распределяется более или менее равно-мерно между различными участками станции, в зависимости от влияния каждого из числа таких участков на общую паразитную нагрузку станциирис. 6.


ТЕхНОлОГИИ АББ

Более двух десятилетий компания Ventyx, входящая в Группу АББ, является лидером в разработке и внедрении информационных систем управления эксплуатацией для химической, электроэнергетической, военной, нефтехимической и целлюлозно-бумажной отраслей промышленности. Опираясь на свой опыт в области автоматизации управления эксплуатацией, Ventyx разработал систему по управлению эксплуатацией eSOMS

Дополнительные преимущества для бизнеса с eSOMS



Основные модули программного пакета:

Оборудование. Модуль обеспечивает проверку и бы-стрый доступ из любого модуля eSOMS к критически важным для операторов дан-ным по оборудованию.

Контроль конфигурации оборудова-ния. Модуль позволяет автоматизировать и отслеживать мероприятия, связанные с установленными процедурами и реги-стрировать отклонения в работе обору-дования.

Подготовка к выводу оборудования в ремонт. Модуль помогает в применении, контро-лировании и выполнении процедуры под-готовки рабочих мест к выводу в ремонт.

Обходы оператора. Автоматизирует сбор, обработку и хра-нение данных, полученных в процессе обходов.

Контроль ограничений условий экс-плуатации. Предоставляет персоналу, ответственно-му за эксплуатацию, простой удобный ин-струмент, позволяющий быстро выявить, систематизировать и отследить обяза-тельные нормативные и/или администра-тивные мероприятия, влияющие на экс-плуатацию.

Оперативные журналы. Обеспечивает операторов, диспетчеров и руководителей электронным журналом, предназначенным для регистрации, сбо-ра и анализа событий, происходящих во время рабочей смены.

Квалификация персонала и планиро-вание. Улучшает процесс управления квалифи-кацией персонала и формирования гра-фиков расстановки оперативного персо-нала.

Уведомления об изменениях. Помогает гарантировать своевременное

извещение персонала об изменениях в процедурах и инструкциях, и облегчает доступ к информации, связанной с изме-нениями.

Решение eSOMS разработано для обе-спечения последовательного, системного и комплексного подхода к тем мероприя-тиям, которые влияют на режим работы оборудования, состояние системы, и, следовательно, на эксплуатацию пред-приятия.

Основные преимущества внедрения eSoms:

Увеличение эффективности, произво-дительности и безопасности. С помощью возможности отслеживать положение арматуры и коммутационных аппаратов, в модулях «Контроль конфи-гурации» и «Подготовка к выводу обо-рудования в ремонт» пользователи на электростанциях смогли исключить по-вторные проверки положения оборудо-вания путем использования результатов недавно выполненных процедур. Количе-ство человеческих ошибок с оборудова-нием из-за уменьшения числа требуемых манипуляций резко сократилось.

Сокращение времени и затрат на экс-плуатационные мероприятия. Введение в эксплуатацию комплекса eSOMS на одной из коммерческих элек-тростанций привело к сокращению про-должительности капитального ремонта станции на одну неделю. Оценка стоимо-сти замещающих мощностей показала, что ввод в эксплуатацию электростанции на неделю раньше привел к экономии в размере 3-5 миллионов долларов.

Обеспечение непрерывности и управ-ляемости технологических процессов. Международному нефтехимическому производителю удалось создать после-довательную систему управления эксплу-атацией для всего парка производствен-ного оборудования, используя модули «Оборудование», «Обходы оператора», «Оперативные журналы», «Уведомления об изменениях». Операторы атомных электростанций используют модуль «Ква-лификация персонала и планирование»

для внедрения последовательной мето-дологии создания и поддержания тре-бований к персоналу и формирования графиков работы смен в соответствии с комплексом нормативных ограничений, тем самым предотвращая дорогостоя-щие штрафы. Все организации получают преимущество от общекорпоративного стандарта в области управления экс-плуатацией, особенно те организации, которые распределяют ресурсы между несколькими производствами.

Легкий доступ к информации и веде-ние записей. Система обеспечивает мгновенный до-ступ к критически важной информации о конфигурации оборудования и выпол-нении эксплуатационных мероприятий в каждом модуле eSOMS. Модуль «Опе-ративные журналы» стал инструментом на рабочем столе многих руководителей как средство для контроля текущего со-стояния предприятия и выдачи указаний. Отчеты eSOMS совместимы с отчетами Crystal Reports, что позволяет настраи-вать стандартные отчеты или создавать собственные.

Решение eSOMS совместимо с продукта-ми других поставщиков, ведь успешное управление эксплуатацией оборудования включает в себя координацию усилий многих групп и подразделений на всем предприятии. В этих условиях, решаю-щее значение будет иметь обеспечение обмена информацией между информа-ционными системами, используемыми этими подразделениями.

«Как система управления эксплуатаци-ей, комплекс eSOMS – наиболее ши-роко используемое решение на атом-ных электростанциях США. Комплекс eSOMS имеет успех на каждом рынке, на который мы его вывели, поскольку лю-бое предприятие может получить значи-тельные дополнительные преимущества для своего бизнеса, используя решение eSOMS, причем независимо от размера, формы собственности или глубины авто-матизации процессов», - подчеркивает Галина Елкина, региональный директор по маркетингу компании Ventyx в России и странах СНГ.

Управление эксплуатацией предприятия требует всестронней, инте-грированной информационной системы, которая не только оптими-зирует производительность, но и обеспечивает быстрое внедрение и адаптацию под специфические регламенты и процессы предприятия. Комплекс eSOMS – программный пакет с модульной архитектурой, пред-назначенный для автоматиза ции и интеграции основных процессов управле-ния эксплуатацией предприятия.



Symphony Plus – новый уровень комплексной автоматизации генерации

Эволюция энергосистем в сторо-ну создания интеллектуальных сетей и переход от централи-зованной к распределенной

генерации при постоянном увеличении использования возобновляемых источни-ков электроэнергии, таких как ветровые и солнечные электростанции, со временем вынудит традиционные тепловые станции адаптироваться к работе в новых услови-ях, в частности:- оперативно изменять выдачу мощности для поддержания баланса системы;- работать в условиях меняющейся ры-ночной цены;- соответствовать постоянно ужесточаю-щимся экологическим требованиям;- постоянно снижать производственные издержки.

Для соответствия условиям меняющего-ся рынка собственникам генерации как никогда раньше необходима правильная постановка задач в области автоматиза-ции предприятия и выбор платформы и средств автоматизации.Современная платформа автоматизации электростанции, помимо традиционных функций, должна предоставлять заказ-чику следующие возможности и средства для эффективного управления производ-ственными процессами и активами объ-екта генерации:- усовершенствованные методы контроля и управления для эффективной управляе-мости и повышения производительности;- развитые возможности сбора и переда-чи данных, их обработки и преобразова-

ния в полезную информацию, хранения, и обмена с другими информационными системами;- интеграция всех подсистем, исполни-тельных устройств и измерительного оборудования на основе стандартных протоколов связи;- надежные средства информационной безопасности, возможность быстрого восстановления системы;- выполнение функций управления акти-вами: мониторинг состояния оборудова-ния в реальном времени, управление тех-ническим обслуживанием и ремонтами;- средства оптимизации технологическо-го процесса в реальном времени;- средства экологического мониторинга;- возможность масштабирования, модер-низации и добавления новых функций.

Разработанная компанией AББ система комплексной автоматизации электро-станций Symphony Plus сочетает в себе новые устройства и технологии, об-ширные знания и многолетний опыт со-вершенствования систем управления и продукцию мирового класса в области энергетики и автоматизации.

Symphony Plus представляет собой но-вейшее поколение широко известно-го семейства систем распределенного управления (DCS) от АББ - производите-ля систем распределенного управления №1 в мире.1

1) Источник: J.P.Morgan. Global Industrial Automation Market Review, 25 June 2010. Table 15: Market posi-tion, globally

Система Symphony Plus является выс-шим звеном в эволюции систем управле-ния семейства Symphony, являющегося одним из наиболее распространенных в мире комплексов промышленной автома-тизации, и внедренным АББ на более чем 6 000 промышленных предприятий, в том числе на 4 000 электростанциях. Приме-няемый к семейству Symphony принцип АББ «эволюция без устаревания» означа-ет бессрочное обязательство АББ посто-янно совершенствовать программные и технические средства комплекса, обеспе-чивая полную совместимость новых вер-сий с существующими. Это обеспечивает заказчикам возможность постоянной мо-дернизации и расширения функциональ-ности установленных систем автоматиза-ции без необходимости их полной замены. Универсальность, масштабируемость и интеграционные возможности Symphony Plus позволяют применить систему в качестве единой платформы автомати-зации для распределенной генерации в составе интеллектуальной сети. Круп-ные, средние и мелкие генерирующие мощности, работающие на ископаемом топливе и за счет возобновляемых источ-ников энергии, в составе единой энер-гетической системы, могут управлять-ся едиными программно-техническими средствами. Это открывает дополнитель-ные возможности снижения стоимости владения активами за счет унификации инжиниринга, единого сервиса, обще-го комплекта ЗИП, сокращения числа

«Умная» генерация для «умной» сети

Алексей Рабчевский, Владимир Середнев


специально обученного персонала, а так-же комплексного плана модернизации.

Повышенная производительностьПрограммная оболочка Symphony Plus Operations предоставляет операторам де-тализованные и хорошо организованные дисплеи для просмотра технологического процесса. Навигация с прямым доступом обеспечивает панели управления, предо-ставляющие комплексную информацию об электростанции, расширенные воз-можности отслеживания трендов соглас-но стандарта VDI/VDE 3699 Part 4, управ-ление системой сигнализации и событий на базе стандарта EEMUA 191, а также разнообразные отчеты о функциониро-вании системы.Ультрасовременная графика, напри-мер, детализированные лицевые панели, предоставляет хорошо организованную и подробную информацию о любой точке (переменной) системы управления элек-тростанции. Основные службы, списки посещений, кратчайшие пути и горячие клавиши делают навигацию по объекту энергетики или водного хозяйства бы-строй и простой. Рабочие места плани-

руются и оптимизируются в соответствии с требованиями пользователя. Функции управления Windows, такие как безопас-ные зоны, пиннинг (закрепление рабочих окон) и стекинг (занесение в стек), опре-деляют приоритетность в представлении важного материала.Прямая и комплексная перекрестная на-вигация между операционными дисплея-ми и инженерной документацией предо-ставляет пользователям возможность легко находить и устранять неисправ-ности в любом контуре управления и на любом участке электростанции.

Интеграция системSymphony Plus предоставляет широкие возможности для мониторинга процес-

сов электростанции посредством инте-грации данных со всех участков и систем электростанции, включая управление турбиной, электрический баланс элек-тростанции (АСУ электрической части) и удаленные SCADA-системы. Благодаря своей открытой архитектуре, Symphony Plus безупречно консолидирует и рацио-

нализирует данные для улучшения ответ-ных действий оператора на изменения в условиях работы, что повышает безопас-ность электростанции и продлевает срок ее службы.Посредством интеграции традиционно изолированных устройств и систем элек-тростанции Symphony Plus позволяет автоматизировать все участки электро-станции. Все это упрощает мониторинг электростанции.Доступ к данным разнородных систем и устройств электростанции облегчен. Резидентная информация (информация из локальных подсистем) используется стратегиями управления и приложениями Operations для разработки решений по более надежному управлению технологи-ческим процессом.

Конструкция с открытой архитектурой снижает расходы на поддержание жиз-ненного цикла посредством упрощения задачи по интеграции систем и устройств электростанции. Кроме того, продлева-ется срок эксплуатации оборудования, поскольку открытая архитектура позво-ляет легко интегрировать новые готовые приложения и оборудование.

Интеграция устройствНадежная и открытая архитектура Symphony Plus поддерживает комплекс-ную и поэтапную интеграцию большого разнообразия устройств и систем, обе-спечивая тем самым «единое окно» во всю электростанцию.Комплексная конструкция шины AC 870P облегчает интеграцию полевых устройств HART и PROFIBUS, а также электриче-ской части по PROFIBUS и IEC 61850. Благодаря полной интеграции систем, интеллектуальных устройств и технологии сопряжения с шиной процесса Symphony Plus сокращает затраты на установку и расширяет возможности технического обслуживания.

Управление информациейSymphony Plus Operations была созда-на на основе многолетнего и широкого опыта AББ в энергетике и в водном хо-зяйстве. Программа предназначена для упрощения процедур управления элек-тростанцией посредством представления всей важной информации из всех источ-ников предприятия на информационных платформах на уровне отдельных участ-ков и всей электростанции в целом.Symphony Plus Operations предоставляет возможность собирать и хранить ком-мерческие данные и данные о техноло-гическом процессе, получаемые от всех источников на электростанции. Затем эти данные анализируются, преобразуются в значимую информацию и представля-ются пользователям в целях повышения эффективности и прибыльности электро-станции.Symphony Plus Operations преобразует данные в значимую информацию и вы-водит ее на интуитивные настольные дисплеи с конфигурацией, задаваемой пользователем, позволяя принимать опе-ративные решения в сфере бизнеса (эф-фективной эксплуатацией)

Optimax позволяет электростанциям эксплуатиро-ваться с максимальной эффективностью с сохра-нением равновесия между доходами, затратами на поддержание жизненного цикла и выбросами парниковых газов.



Управление сигнализациейУсовершенствованная система ава-рийной сигнализации Symphony Plus Operations предоставляет все необходи-мые средства для эффективного и жест-кого анализа аварийными сигналами. Средство анализа аварийных сигналов на базе стандарта EEMUA 191 помогает пользователям распределять возникаю-щие аварийные сигналы по категориям, а интегрированная система управления аварийной сигнализацией способствует сохранению внимания и бдительности операторов и позволяет им принимать решения уверенно. Функции Symphony Plus Operations по управлению сигнали-зацией позволяют осуществлять стати-стический анализ аварийных сигналов и генерировать усовершенствованные отчеты о неисправностях в системе. Си-стемное управление аварийными сигна-лами включает приоритеты и группы, в которых группы организуются и просма-триваются в иерархических структурах.

Программа мониторинга состояния систем Symphony Plus Эта программа осуществляет непрерыв-ный мониторинг и защищает вращаю-щиеся машины путем измерения отно-сительной, сейсмической и абсолютной вибраций, наряду со специализирован-ными измерениями процесса эксплуата-ции турбины, такими как эксцентриситет, выбег, расширение корпуса и относитель-ное расширение.Комплекс мониторинга состояния систем Symphony Plus состоит из модулей мони-торинга состояния системы MCM800 и CMM11, а также программного обеспе-чения графического анализа Analyst™.

Оптимизация электростанцииПакет решений OPTIMAX компании AББ состоит из средств поддержки реализа-ции решений для непрерывной оценки условий эксплуатации электростанции и проведения анализа первопричин не-исправностей в случае их возникнове-ния. Решения по усовершенствованному управлению технологическим процессом OPTIMAX позволяют снизить объемы выбросов парниковых газов благодаря оптимизации процессов сжигания топли-ва, сокращения времени запуска котла и улучшения координированного управле-ния котлом и турбиной, а также частот-ных характеристик оборудования.Optimax позволяет электростанциям экс-плуатироваться с максимальной эффек-тивностью с сохранением равновесия между доходами, затратами на поддер-жание жизненного цикла и выбросами парниковых газов.

Комплексное управление жизненным цикломSymphony Plus Operations позволяет легко и органично обновлять программное обе-спечение до последних версий. Установку

обновлений рабочей станции Symphony Plus можно производить в режиме online и параллельно эксплуатации имеющихся пользовательских интерфейсов. Более того, имеющиеся базы данных и графика консоли могут использоваться повторно в Symphony Plus. Это позволяет непре-рывно использовать имеющуюся базу данных без необходимости в переподго-товке персонала, а также предотвратить спад или прекращение производства во время процесса обновления.

Гибкая, масштабируемая и отказо-устойчивая программная структураУникальная архитектура системы Symphony Plus позволяет производить гибкие и масштабируемые конфигурации малых, средних и крупных приложений.Symphony Plus предоставляет решения как на базе серверов, так и несерверные. Эта гибкость облегчает адаптируемость к меняющимся требованиям. Все имею-щиеся данные остаются неизменными, переключение на расширенную систе-му осуществляется легко и органично. Затраты на переход к «новой» системе являются минимальными: панели опера-тора и сложившиеся рабочие процессы остаются теми же самыми.

Уникальная архитектура системы SYMPHONY PLUS Operations с лег-костью адаптируется к любым прило-жениям в энергетике • Несерверная архитектура• Архитектура на базе сервера• легкое перемещение по системе• Превосходная интеграция в разнород-ные системы• Простота конфигурации и масштаби-руемость• База данных в режиме реального вре-мени• Multi-master архитектура (сложная ар-хитектура)• Иерархическая архитектура• Изолированная или комбинированная архитектура• Возможность осуществления резерви-рования на любом требуемом уровне

Symphony Plus спроектирована таким образом, чтобы повысить эффектив-ность во всех областях, будь то пользо-вательский интерфейс, интегрированные операции, комплексное управление жиз-ненным циклом, управление информаци-ей, управление системой сигнализации, безопасность, оптимизация процесса, Система имеет гибкую, масштабируемую и отказоустойчивую программную струк-туру, широкий выбор аппаратных средств для решения задач автоматизации любой сложности. Это по-настоящему интел-лектуальная система управления для электростанций, мощный инструмент для эффективного, безопасного и комплекс-ного управления современным энерго-предприятием.



ИСТОРИЧЕСКИЕ СОБыТИЯ

Шесть столпов электромеханики

Если вы соберетесь в Мюнхен, то, обязательно побывайте в «Немецком музее». Это самый крупный музей естествознания

и техники в мире, храм для инженера, конструктора, изобретателя, просто любителя техники. Музей находится в самом центре города и занимает целый остров на реке Изар. Ежегодно его по-сещают более полутора миллионов че-ловек. «Немецкий музей» может по пра-ву называться не только популярнейшим музеем Германии, но и самым известным

Дидро Дени (1713 -1784)

Дмитрий БородинВиктор Бородин

музеем подобного типа в мире. Основал Немецкий музей Оскар фон Миллер - пионер электротехники, чье имя неодно-кратно уже упоминалось в предыдущих статьях. По его инициативе в 1903 году было принято решение создать «музей шедевров естествознания и техники». Строительство и собирание музея про-должалось десятилетия. Окончательную прописку он получил в 1925 году на пес-чаном острове. В музее представлены более 50 отраслей науки. На площади около 45 000 квадратных метров рас-

положились 28 000 тысяч экспонатов, многих из которых зачастую больше нет ни в одном музее мира.Но главными достоинством этого музея является не уникальность и обширность коллекций, а доступность экспозиции. Интересен лозунг Оскара фон Миллера: «В этом здании каждый может делать, все, что он хочет». Можно приносить с собой еду, можно фотографировать что угодно и сколько угодно, а самое глав-ное, можно трогать ценнейшие экспона-ты, подробно изучая все детали. Здесь нет табличек: «Руками не трогать», «За ограждение не заходить». Здесь не бо-ятся любознательных вездесущих детей. Оскар фон Миллер пожелал, чтобы в его музее: «Колеса крутились, машины ра-ботали, а посетители могли бы все это трогать, щупать, крутить, нажимать и включать». Рядом со многими стендами находятся кнопки «Пуск» и немые па-мятники торжества техники немедленно оживают и демонстрируют свою пригод-ность.

«Необъятную сферу наук я себе представляю как широкое поле, одни части которого темны, а дру-гие освещены. Наши труды имеют своей целью или расширить границы освещенных мест, или приумножить на поле источники света. Одно свой-ственно творческому гению, другое — проница-тельному уму, вносящему улучшения».

Немецкий музей

На площади около 45 000 квадратных метров рас-положились 28 000 тысяч экспонатов, многих из которых зачастую боль-ше нет ни в одном музее мира.



В самом центре музея находится экспо-зиция посвященная энергетике – именно этой науке отдал большую часть жизни Миллер. Среди многих помещений вы-деляется зал электрических машин. Там собраны самые знаменитые, хрестома-тийные электрические машины - шедев-ры этой науки. Все они прекрасно знако-мы по учебникам электромеханики, где подробно описаны десятками авторов. Именно здесь находится двигатель по-стоянного тока, сконструированный еще в 1834 году Борисом Семеновичем Яко-би. Причем каждый желающий может легко убедиться в работоспособности этого двигателя, нажав на кнопку. Тут же можно увидеть похожую на скелет доисторического животного знаменитую машину фирмы «Альянс». Такое сход-ство машине придают ряды постоянных подковообразных неподвижных магни-тов, использующихся для возбуждения. Эта машина производилась в конце 50 и начале 60 годов XIX века и была одной из первых серийно-выпускающихся электромашин. Общий ее вес составля-ет около 4 тонн (только магниты весят тонну). И это при мощности всего 5 кВт.

К сведению читателей: современную ма-шину такой мощности можно удержать в руках. В двух шагах от этого рарите-та стоят несколько генераторов фирмы Сименс и Гальске, с Т-образным якорем,

выпускавшихся еще в конце 60 годов XIX века. А рядом с ними величаво сто-ит динамомашина Эдисона завоевавшая рынки двух континентов, и которую сам автор называл «Мэри Энн с длинной та-лией», поскольку конструкцию этой ма-шины отличали длинные колоннообраз-ные полюсные катушки. Есть в этом зале и электродвигатели, которые нельзя по-трогать, поскольку они невелики по раз-меру и довольно хрупкой конструкции. Двигатели находятся под стеклом. Это первые образцы асинхронных двигате-лей Галилео Феррариса и Михаила Оси-повича Доливо-Добровольского. Именно

с них началась эпоха трехфазных токов, продолжающаяся и сейчас.Вдоль двух противоположных стен зала в нишах установлены бюсты самых вы-дающихся электромехаников. Таких лю-

дей всего шесть. Их имена и взаимное расположение друг относительно дру-га – своеобразный код фон Миллера. Изобретатели, добившиеся успеха в по-стоянном токе, находятся вдоль одной стены: Гильберт Зекоб Грамм, Томас Альва Эдисон и Эрнст Вернер фон Сименс. На противоположной стене находятся также три бюста: Галилео Феррариса, Михаила Осиповича Доливо-Добровольского и Чарльза Юджина лан-селота Брауна. Это электромеханики, чьи изобретения и научные труды легли в основу машин переменного тока. Также обращает на себя две интересные детали: - бюст М.О. Доливо-Добровольского находится напротив бюста Т.А. Эдисо-на. Такое расположение подчеркивает борьбу переменного и постоянного тока (Т. Эдисон был инициатором широкой кампании против использования пере-менного тока). Недаром, именно Доливо-Добровольского называли «Эдисоном Старого Света»;- бюсты Ч.Ю.л. Брауна и В. Сименса на-ходятся также строго напротив друг дру-га. Компании основанные этими людьми уже более 100 лет являются лидерами и законодателями в электромехани-ке (фирмы, в которых работали Грамм, Эдисон, Доливо-Добровольский, наобо-рот, либо прекратили свое существова-ние, либо давно не производят электри-ческих машин). На первый взгляд вызывает недоумение именно такой выбор Оскара фон Милле-ра. Многие другие выдающиеся электро-техники, внесшие существенный вклад в развитие электрических машин не вош-ли в этот список: Ф.Д. Араго, Э. Арнольд, Д.У. Бейли, О. Блати, Ч. Бредли, Г. Гергес, Дж. и Э. Гопкинсон, Й. Венстрём, Д. Ве-стингауз, М. Депре, М. Дери, Г. Капп, А. Панчинотти, Д. Свиндеберн, Н. Тесла, Ф. А. хезельвандер, К. Циперновский, Ч.П. Штейнмец, П.Н. Яблочков, Б.С. Якоби и др. Почему Миллер выделил среди всех именно шесть имен? Ответ приходит по-сле анализа того, что они сделали. Рас-положим фамилии в хронологическом порядке и коротко опишем основные достижения в электромеханике этих лю-дей.

Эрнст Вернер фон Сименс (1816 - 1892) - немецкий ученый, промышлен-ник, пионер электротехники, предложил в 1866 году принцип самовозбуждения машины постоянного тока. Этот принцип Сименс назвал «динамоэлектрическим», и самовозбуждающийся генератор с тех пор называется «динамомашиной». Изо-бретение Сименса явилось «отправным пунктом для сильноточной электротех-ники». До этого момента преобразовы-вать механическую энергию в электри-ческую с помощью генератора можно было только при условии использования в нем постоянных магнитов. Динамоэ-

Зал электрических машин

Схема выставочного зала

До этого момента преобразовывать механическую энергию в электрическую с помощью генератора можно было только при условии использования в нем постоянных магнитов. Динамоэлектрический принцип давал возможность генерировать электрические токи намного более простым и эффективным способом всего лишь с помощью мягкого железа и обмотки.



лектрический принцип давал возмож-ность генерировать электрические токи намного более простым и эффективным способом всего лишь с помощью мяг-кого железа и обмотки. Но, к сожале-нию, в генераторах Сименса в то время применялся несовершенный «двойной Т-образный якорь», который вырабаты-вал сильно пульсирующий ток, ограни-чивал мощность машины из-за быстрого нагрева и приводил к сильному искре-нию на коллекторе. Первые генераторы Сименса были применимы только к ге-нераторам небольшой мощности и были абсолютно непригодны для создания сильных токов.

Зеноб Теофил Грамм (1826 - 1901) – бельгийский электротехник, рабо-тая модельщиком парижской фирмы «Альянс», создал в 1870 году самовоз-буждающийся генератор с кольцевым якорем и обмоткой, названной в честь него – «граммовской». Якорь состоял из пучка стальных проволок, что зна-чительно снижало потери на вихревые токи. Изобретение им кольцевой обмот-ки имело определяющее значение для развития электрических машин. Благо-даря своим очевидным преимуществам по отношению к предыдущим конструк-циям: отсутствие дополнительного ис-точника напряжения для возбуждения; высокий КПД; значительное снижение веса машины; вырабатываемое по-стоянное напряжение получалось без пульсаций (что было особенно важно для питания осветительных приборов). Генератор Грамма за короткий срок вы-теснил другие машины постоянного тока и широко использовался во всем мире. Это повлияло на ускорение применения электроэнергии в промышленности. Ма-шина Грамма стала эксплуатироваться в двух режимах: генератора и двигателя. Это был исторический момент. Раздель-ная эволюция генераторов и двигателей прекратилась.

Томас Альва Эдисон (1847 – 1931) – ве-ликий американский изобретатель, «ко-роль изобретателей», как его называли современники, в 1882 году создал пер-вую в мире центральную электростан-цию постоянного тока общественного пользования, изобрел несколько типов генераторов с шихтованным якорем. Набор магнитопровода из стальных, изолированных друг от друга пластин позволил кардинально уменьшить поте-ри от вихревых токов и реакции якоря. Машина стала компактнее, надежнее и энергоэффективнее.

Галилео Феррарис (1847 – 1897) - ита-льянский ученый, открыл в 1885 г. яв-ление вращающегося магнитного поля (независимо от Н. Теслы) и сконструи-ровал мотор с вращающимся магнит-ным полем. Построил трансформатор

переменного тока. Оставив в стороне бесконечные споры о приоритете изо-бретения асинхронного двигателя, под-черкнем тот факт, что именно труды Феррариса легли в основу учения М.О. Доливо-Добровольского. Таким обра-зом Галилео Феррарис стал предтечей трехфазного тока и трехфазного асин-хронного двигателя.

Михаил Осипович Доливо-Добро-вольский (1862 - 1911) - великий рос-сийский электротехник, основоположник трехфазных систем. Создатель наибо-лее простого и надежного асинхронного двигателя, конструкция которого не из-менилась до наших дней. М.О. Доливо-Добровольским были созданы все

элементы трехфазной системы: трех-фазный синхронный генератор, трех-фазный трансформатор, трех и четы-рехпроводная линия электропередачи, асинхронный двигатель с короткозам-кнутым и фазными роторами.

Чарльз Юджин Ланселот Браун (1863-1924) - швейцарский электротехник. В 1885 году Ч. Брауну удалось передать на расстояние 7,5 км 50 лошадиных сил с общим КПД 75% и добиться «безупреч-ности и надежности работы оборудова-ния». Это был прорыв в электротехнике, соединивший воедино электромаши-ностроение и электропередачу, кото-рая вышла на новую ступень развития. Чарльз Браун был вторым в истории

электромеханики конструктором, про-ектировавшим трехфазные асинхрон-ные двигатели (после М.О. Доливо-Добровольского). Он первый применил для обмотки якоря и индуктора закры-тые пазы, позволяющие сгладить зубцо-вые пульсации. Чарльз Браун в 1891 году спроектировал в сотрудничестве с М.О. Доливо-Добровольским первый трех-фазный синхронный генератор мощно-стью 230 кВА. Генератор имел обмотку возбуждения на роторе, барабанную об-мотку якоря, уложенную в зубчатые ших-тованные пазы магнитопровода статора. Разработанная Брауном конструкция трехфазного синхронного генератора сохранилась до наших дней. Чарльз Бра-ун совместно с Доливо-Добровольским и Миллером осуществил грандиозную лауфен-Франкфуртскую электропере-дачу, ставшую датой рождения трех-фазного тока. Чарльз Браун разрабо-тал для высокоскоростных синхронных генераторов цилиндрический ротор, в котором катушки обмотки возбуждения закладывались в пазы, распределенные по окружности ротора. В 1898 году он создает цилиндрический шихтованный ротор, а в 1901 году – первый цилиндри-ческий массивный ротор. Эти изобрете-ния решили проблему применения гене-раторов для мощных паровых турбин. Начался новый этап внедрения электри-чества во все отрасли промышленно-сти. Конструкция Брауна и в настоящее время является основной не только для турбогенераторов, но и для синхронных двигателей с высокой частотой враще-ния.

Наконец, становится ясна логика Милле-ра: вышеперечисленные люди являются авторами выдающихся изобретений и открытий, ставших вехами в электрома-шиностроении, задавшими вектор разви-тия электромеханики. Это те инженеры-электромеханики, чьи изобретения решающим образом изменили эту науку. Все что они создали, не осталось только на бумаге, а немедленно было подхва-чено производителями электрообору-дования, стало практически мгновенно востребованным потребителями, расти-ражировалось по всему миру в тысячах и тысячах экземпляров электрических машин, тем самым оказав существенное влияние на прогресс в области электро-техники.

В капитальном труде «История электротехники» Ака-демии Электротехнических Наук Российской Феде-рации про Чарльза Брауна нет не строчки. За многие годы об этом электротехнике в нашей стране не на-писано ни одной серьезной работы.



Трехфазный синхронный генератор конструкции Чарльза Брауна

Гений Чарльза Брауна признавала вся мировая электротехническая обще-ственность. Классики теории электро-техники – Гисберт Капп, Сильванус Томсон, Энгельберт Арнольд, Бернард Бехренд в своих многочисленных трудах подробнейшим образом писали об изо-бретениях и проектах Брауна, посвящая деятельности этого инженера целые главы. Можно с уверенностью сказать, что ни один электротехник не удостаи-вался такого количества посвященных его работе страниц в учебниках того времени, как Браун. Как известно, рос-сийская электротехника основывалась на трудах этих ученых. Таким образом, многие изобретения Чарльза Брауна «перекочевали» из книг названных авто-ров в классические советские учебники по электротехнике и электромеханике. К сожалению, при этом имя Чарльза Брауна и его компании «Brown, Boveri & Cie» со временем называлось все реже и реже.Сведения о Ч. Брауне в поздней со-ветской и современной отечественной технической литературе крайне скупы. В капитальном труде «История электро-техники» Академии электротехнических наук Российской Федерации про Чарль-

за Брауна нет не строчки. За многие годы об этом электротехнике в нашей стране не написано серьезных работ. Имеются только небольшие фрагмен-ты, касающиеся его деятельности в ряде монографий. В них имя Чарльза Брауна звучит как имя пионера электри-ческих машин. Это, прежде всего, тру-ды К.И Шенфера, М.П. Костенко, л.М. Пиотровского, О.Н. Веселовского и А.В. Иванова-Смоленского. Эта картина была совсем иная сто лет назад. В главном электротехническом журнале России «Электричество» в до-революционный период неоднократно печатались материалы о работах Брауна и деятельности фирмы «Brown, Boveri & Cie». Особенно таких публикаций стано-вилось много в моменты появления вы-дающихся его изобретений и проектов: однофазных и трехфазных двигателей и генераторов, электропередач постоян-ного и переменного тока на дальние рас-стояния. Можно назвать многие десятки таких статей. В качестве примера можно привести факт первого промышленного применения в России трехфазных токов в 1893 году для Новороссийского эле-ватора. Этому событию была посвяще-на статья профессора М.А. Шателена

в журнале «Электричество» (№19-20, 1894 год). Четыре трехфазных генера-тора, каждый мощностью по 300 кВт вырабатывали электроэнергию для пи-тания 83 асинхронных двигателей мощ-ностью по 7,5 до 15 кВт. Документация для этого проекта были предоставлена фирмой «Brown, Boveri & Cie», и по этим чертежам уже в России изготавливалось оборудование.В последние годы, в связи с развитием информационных ресурсов, появилось много новых сведений о тех событиях, ранее недоступных широкому кругу спе-циалистов. Представляет интерес про-следить процесс становления Чарльза Брауна, не только как электротехника, но и как руководителя электромашино-строительной компании, познакомить читателей с людьми, сыгравшими не менее значительные роли в развитии «Brown, Boveri & Cie»: Вальтером Бовери и Сидней Вильямом Брауном.

Этому и будет посвящена серия ста-тей, которые будут публиковаться на страницах «Энергии разума».


НОВИНКИ АББ

В 2012 году департамент «Системы связи в энергетике» представит несколько новых продуктов как для высокочастотной, так и для цифровой связи.

Новинки оборудования для систем связи

ETL600 R4В текущем году завершается подготов-ка к серийному выпуску новой версии аппаратуры высокочастотной связи ETL600.R4. При сохранении всех функ-циональных возможостей оборудования предыдущей версии возможности ново-го устройства существенно расширены: - выходная мощность теперь составля-ет 50 или 100 вт; - обе модификации могут быть настрое-ны на любые частоты в диапазоне 20 – 1000 кГц; - число портов «LAN» увеличено до че-тырех.Такое изменение основных характери-стик повлекло изменение конструкции блоков выходного усилителя, фильтров приемника и передатчика, блоков пита-ния, центрального процессора и шасси.

Цифровой мультиплексор FOX615 – преемственность и совершенствова-ние Сегодня в публичных сетях провайде-ров телекоммуникационных услуг боль-шую часть трафика занимает передача данных (Internet, почта и т.д.). Новые ком-муникационные сети провайдеров теле-коммуникационных услуг используют, в основном, технологию коммутации паке-тов, например, IP/MPLS или T-MPLS. Эта технология реализована для приложений малой и средней производительности. Это стимулирует применение пакетных технологий передачи также и специали-зированных сервисных сетях. Сервис-ные приложения мигрируют в сторону Ethernet/IP. Соответственно, требуется расширенная Ethernet/IP функциональ-ность коммуникационной платформы, а также большая полоса пропускания для новых приложений, таких как VoIP, виде-онаблюдения поверх IP, и т.д. Критически важные приложения, такие как сигналы релейной защиты и противоаварийной автоматики, по-прежнему требуют каче-ства на уровне TDM (SDH) в отношении задержек. Магистральные интерфейсы SDH будут по-прежнему необходимы, но вполне вероятно, что в следующие 5 – 10 лет произойдет переход к магистраль-ным сетям с коммутацией пакетов. Многие технологии/решения находят-ся сейчас на этапе стандартизации или недавно стандартизованы. В этом про-цессе участвуют разные организации. Прилагаются большие усилия для со-вмещения сетей пакетной передачи с

сервисами TDM (MPLS-TP, синхронный Ethernet, IEEE 1588 v2). Для удовлетво-рения все возрастающих требований компания ABB представляет новое по-коление оборудования – цифровой муль-типлексор FOX615. Это оборудование будет результатом эволюционного разви-тия FOX515, гарантирующим полную со-вместимость, что означает обеспечение того же уровня TDM-функциональности, что и FOX515, в отношении интерфейсов доступа.

Преимущества FOX615:- расширенная SDH-функциональность по сравнению с FOX515, позволяющая реализовать более широкую полосу пропускания; - существенно более широкие возмож-ности пакетной передачи для удовлетво-рения будущих потребностей; - поддержка гладкого перехода от ком-мутации каналов к коммутации пакетов. FOX615 будет гибридным коммуникаци-онным оборудованием, предлагающим традиционные интерфейсы TDM, вплоть до STM-16, интерфейсы GbE, 10 GbE и коммутацию на уровне L2.Выход FOX615 намечен на конец второ-го кваратала 2012 года.

Константин Гусев, Ячевский Вадим, Александр Рыжов


НОВИНКИ АББ

SecureMesh™ – защищённая беспро-водная сеть распределённой автомати-зации (телеметрия, передача команд РЗ и ПА, системы видеонаблюдения, циф-ровая голосовая связь).

Сеть SecureMeshTM предназначена для передачи по радиоканалу данных, критичных к задержкам и полосе про-пускания (данные телеметрии, переда-ваемые различными устройствами по протоколам Modbus, DNP3, IEC61850, SCADA по IP, видео, голосовой трафик инкапсулируются в кадры Ethernet). Узлы сети работают в диапазоне 4.9 – 6 ГГц, есть версии с встроенной точкой досту-па 802.11b/g для организации Wi-Fi хот-спотов, максимальная дальность между узлами до 15 км, максимальная скорость линка до 54 Мбит/c (общая пропускная способность сети может быть увеличена путём увеличения количества централь-ных шлюзов). Мощность излучения до 30 дБм (1 Вт), регулируется с помощью про-граммного обеспечения. Синхронизация узлов сети осуществляется с помощью встроенных приёмников сигнала GPS. Благодаря mesh-архитектуре, в которой каждое устройство является источни-ком и ретранслятором данных, достига-ется высокая отказоустойчивость сети и резервирование каналов передачи данных. Каждый узел имеет интерфейс

10/100Base-T, поддерживает VLAN. Защита трафика обеспечивается с помощью стандарта AES-128. Устрой-ства имеют малый вес, компактные размеры, встроенные антенны. С помощью SecureMeshTM можно обеспечить дистанционное управле-

ние устройствами контроля и защиты воздушных линий и кабельных фиде-ров, выключателей и устройств повтор-ного включения, контроль напряжения конденсаторных блоков, видеонаблю-дение за объектами. Краткий список совместимого оборудования: RTU560, DPU2000R, TPU2000R, PR 512, REF 610, REF 615, REF 620, REM 610, REM 615, REM 630, RET 615, RET 630, RET 670, RER 603/601, а также оборудование других производителей.

Преимущества SecureMesh™:- развёртывание сети оправдано там, где прокладка кабелей затруднена или сопряжена с высокой стоимостью; - управление узлами сети (изменение конфигураций, обновление микропро-граммы) можно осуществлять по радио-каналу (физический доступ не требует-ся).

Ethernet коммутаторы, маршрутиза-торы, брандмауеры AFS/AFR/AFF для приложений энергетикиСемейство промышленных Ethernet-коммутаторов серии AFS, маршрутиза-торов серии AFR, брандмауеров серии AFF для защищенной передачи крити-чески важных данных с минимальными задержками.

Устройства разработаны с учётом повы-шенных требований в индустриальных приложениях. Поддержка протоколов быстродействующей защиты каналов передачи и трафика данных, резерви-рование источника питания (по посто-янному и переменному току), наличие контактов аварий, светодиодных инди-каторов состояния, автоматический воз-врат к последней рабочей конфигурации в случае потери линка с устройством в результате ошибочной удалённой на-стройки, запись/восстановление конфи-гурации с помощью USB флэш-диска. Поддержка стандартов IEC 61850 и IEEE 1613 (требования к электромагнитной совместимости и надёжной работе обо-рудования на электрических подстанци-ях), версии с расширенным температур-ным диапазоном (от -40 до +85С0), класс защиты IP30, отсутствие вентиляторов для охлаждения.

Преимущества:- поддержка протоколов резервирования каналов связи (802.3ad, 802.1w(RSTP), MRP (протокол переключения на ре-зервный физический канал), а также усовершенствованный E-MRP);- быстрое время переключения при сбо-ях в каналах связи;- графический пакет программного обе-спечения AFS View позволяет эффек-тивно управлять устройствами сети и осуществлять мониторинг состояния. Возможность мониторинга устройств AFS/AFR/AFF в уже хорошо известной и зарекомендовавшей себя системе управления FOXMAN.


ИНТЕРЕСНыЕ ПРОЕКТы

Мечты о солнечной энергетике воплотились в самой крупной в мире электростанции в Испании

Вся энергия солнца

По данным американского кос-мического агентства NASA средняя мощность солнечной энергии, достигающей внеш-

него слоя атмосферы, составляет около 1 360 Вт/м2. Но в атмосфере большая ее часть либо отражается, либо абсорбиру-ется, в результате чего только 48% этой энергии достигает земли, что означает в лучшем случае 648 Вт/м2 в полдень на экваторе.На первый взгляд это совсем немного, но если можно было бы использовать хотя бы 0,3% солнечного света, кото-рый достигает пустыни Сахара и других пустынь Среднего Востока, то энергии хватило бы для удовлетворения нужд Европы, Северной Африки и Среднего Востока. Именно эта концепция вопло-тилась в проекте DESERTEC Industrial Initiative в Северной Африке.Плюс солнечной энергии в том, что она неиссякаема и ее производство не вле-чет выброс вредных отходов. Но из-за сферической формы планеты большая часть энергии «разбивается» о скошен-ные углы атмосферы или теряется из-за ежедневного вращения Земли, что при-водит к сокращению средних энергети-ческих уровней, которые достигают зем-ной поверхности.Наиболее эффективное использова-ние солнечной энергии – это преобра-зование ее в тепло с использованием солнечных коллекторов. Плоские сол-нечные коллекторы работают при отно-сительно низких температурах и могут обеспечить горячей водой, отоплением,

кондиционированием и вентиляцией, что компенсирует часть той энергии, ко-торая потребляется в жилых и админи-стративных зданиях по всему миру. Для производства электричества могут использоваться и менее эффективные фотовольтаические панели, которые не-посредственно преобразуют солнечную энергию в электричество. Солнечные коллекторы собирают солнечную энер-гию при помощи зеркал и линз, повыша-ют температуру жидкости и генерируют пар, который вращает турбину.Такие централизованные CSP-тепло-станции эффективнее всего на экваторе или рядом с ним, где поток солнечной энергии наиболее мощный. Таким обра-зом, сокращается площадь используе-мой территории на единицу вырабатыва-емой энергии, что снижает воздействие завода на окружающую среду и его стоимость.В рамках проекта DESERTEС, Andasol – крупнейшая в мире солнечная электро-станция – генерирует солнечную энергию на площади размером в 210 футбольных полей в Андалусии возле Сьерра-Невада на юге Испании. На пустом засушливом горном плато на высоте 1100 м на не-давно построенной электростанции 600 000 параболических зеркал обра-щены к солнцу и получают небывалое количество солнечной энергии – 2200 кВт/м2 (это приблизительно 502 В/м2).Теплоудерживающая жидкость дости-гает температуры, необходимой для генерации пара. Пар вращает турбины в прилегающих электрогенераторах

и обеспечивает необходимой энергией 200 000 семей, при этом сокращая вы-брос СО

2 в атмосферу на 500 000 тонн

ежегодно.

Для поддержания надежных поставок энергии, даже после заката солнца, из-быточная энергия, полученная на элек-тростанции, хранится в резервуарах с жидкой солью. Это тепло, хранящееся в виде жидкой соли, нагревает воду до

получения пара. Пар вращает турбину ночью, обеспечивая 7,5 часов дополни-тельного рабочего времени после насту-пления темноты и при полной ежеднев-ной нагрузке.Контроль за работой электростанции осуществляется благодаря программ-ному обеспечению АББ, а вырабатывае-мое на электростанциях электричество передается в сеть при помощи силовых трансформаторов и оборудования для подстанций АББ.Недавние инвестиции в Novatec Solar, ведущего поставщика технологии CSP Linear Fresnel, и в Green Volt, которая по-ставляет фотоэлектрические системы концентрирующего типа под ключ вме-сте с оптикой и технологиями слежения собственного производства, усилили по-зиции АББ в секторе солнечной энерге-тики. Эти новые возможности позволили АББ успешно сдать под ключ 14 фотоэ-лектрических станций в Италии.Двенадцать электростанций были сданы с опережением графика, а одна элек-тростанция на 24 МВт была построена и введена в эксплуатацию в течении всего пяти месяцев.

В рамках проекта DESERTEС, Andasol – крупнейшая в мире сол-нечная электростанция – генерирует солнечную энергию на площади раз-мером в 210 футбольных полей в Андалусии возле Сьерра-Невада на юге Испании.


Компания АББ объявила об успешных результатах 4 квартала и о росте чистой прибыли в 2011 году на 24%

Успешный результат

Заказы выросли на 17% в • местной валюте (10% за счет органического роста), отгруз-ки выросли на 16% (10% за счет органического роста).Заказы в 2011 году впервые • за всю историю компании достигли 40 млрд. долларов США, отгрузки достигли ре-кордной отметки 38 млрд. долларов США.В 4-м квартале 2011 года опе-• рационная прибыль EBITDA выросла на 18%, чистая при-быль выросла на 19%.Денежный поток от опера-• ционной деятельности в 4-м квартале 2011 года составил 1,7 млрд. долларов США.Совет директоров предложил • выплату дивидендов в разме-ре 0,65 швейцарского франка за акцию за полный год, что на 8% больше по сравнению с 2010 годом.

Компания АББ сообщила о росте прибыли в четвертом квартале 2011 года за счет уверенного роста отгрузок и экономии за-

трат. Заказы в 2011 году впервые за всю историю компании достигли 40 млрд. долларов США, отгрузки достигли ре-кордной отметки 38 млрд. долларов США.Операционная прибыль EBITDA в четвер-том квартале 2011 года выросла на 18% по сравнению с четвертым кварталом 2010 года до 1,6 млрд. долларов США на фоне 16-процентного увеличения отгру-зок (10% за счет органического роста). Маржа операционной прибыли выросла с 14,4 до 14,8 процента, во многом бла-годаря экономии затрат в сумме около 330 млн. долларов США и лучшим про-цессом управления проектами.

Денежный поток от операционной дея-тельности в 4-м квартале 2011 года со-ставил около 1,7 млрд. долларов США, что близко к рекордным показателям денежного потока в размере 1,8 млрд. долларов США в четвертых кварталах последних двух лет.Заказы выросли на 17% (10% за счет

органического роста), в том числе бла-годаря увеличению спроса на совре-менные энергоэффективные системы передачи электроэнергии на развитых и развивающихся рынках. Промышленных потребители увеличили заказы на вы-сокопроизводительное оборудование, снижающее эксплуатационные расходы и повышающее качество выпускаемой продукции.

«Мы продолжили успешное развитие в четвертом квартале, сделав акцент на эффективности затрат и процессе управления проектами, что позволило продемонстрировать рекордные отгруз-ки и отличную прибыль на фоне неста-бильной ситуации в экономике», - ска-зал главный исполнительный директор компании АББ Джо хоган. «Рынок про-демонстрировал уверенный спрос на энергоэффективные решения для про-мышленности и на расширение и рекон-струкцию сетей электропередачи. Мы ожидаем, что эти тенденции сохранятся и в дальнейшем».

АББ В ЦИФРАх

Documents

Энергия разума №1, 2012