МЕТОДОЛОГИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА

Аннотация

В данной статье предложена методика интеграции технологии цифрового двойника и алгоритмов обнаружения аномалий для повышения эффективности управления системами централизованного теплоснабжения (ЦТС). Учитывая высокий износ инфраструктуры тепловой энергетики Казахстана и потери энергии, актуальной задачей является повышение надежности системы и энергоэффективности. В работе создана гидравлическая и тепловая модель одного из районов города Алматы в программном комплексе Fluidit Heat. Модель интегрирована с данными, получаемыми в реальном времени из SCADA-системы, и разработан замкнутый итерационный алгоритм выявления аномалий на основе анализа остатков. Данный алгоритм позволяет обнаруживать расхождения между фактически измеренными параметрами и модельными значениями, а также классифицировать их причины (засорение трубопроводов, выход из строя насосов, некорректная работа регулирующих клапанов). Предложенный подход дал возможность моделировать сценарии ограничения нагрузки, определять эффективные рабочие зоны насосных агрегатов и оптимизировать гидравлические режимы системы. Кроме того, на основе цифрового двойника реализованы ранняя диагностика предаварийных состояний и планирование очередности ремонтных работ. Результаты показали, что применение цифрового двойника повышает точность раннего обнаружения аномалий, способствует экономии энергии и снижению эксплуатационных затрат. Предлагаемая методика может быть масштабирована на системы ЦТС других городов Казахстана и рекомендуется в качестве эффективного инструмента цифровой трансформации в сфере теплоснабжения.