НИУ «МЭИ» разработал комплекс цифровых двойников для нефтеперекачивающих станций

Специалисты НИУ «МЭИ» и РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина при участии ООО «ТранснефтьЭлектросетьСервис» разработали комплекс цифровых двойников для нефтеперекачивающих станций (НПС). Руководителем разработки со стороны НИУ «МЭИ» выступил директор Центра НТИ, заведующий кафедрой релейной защиты и автоматизации энергосистем Александр Волошин. Решение объединяет две модели — цифровой двойник системы электроснабжения станции и цифровой двойник технологического процесса перекачки нефти и нефтепродуктов.

Первая модель — цифровой двойник электрической сети — в реальном времени моделирует работу электроэнергетических систем и сетей электроснабжения промышленных предприятий в нормальных и аварийных режимах. Она рассчитывает токи короткого замыкания, анализирует работу устройств релейной защиты и автоматики, а также прогнозирует аварийные отключения оборудования.

Вторая модель — цифровой двойник технологического процесса — рассчитывает параметры в каждом узле системы перекачки. Она воспроизводит переходные процессы при изменении режимных параметров, рассчитывает реакцию системы на изменения расхода, состава, температуры и давления перекачиваемой жидкости, а также учитывает динамику накопления и расхода жидкости в ёмкостных аппаратах.

Ключевой эффект достигается за счёт ко-симуляции — совместного запуска обеих моделей в реальном времени с передачей данных между ними через цифровой протокол. Это позволяет видеть, как, например, короткое замыкание в распределительной сети влияет на работу насосов и давление в нефтепроводе, и наоборот — как гидравлический удар может отразиться на работе электродвигателей. Такая связь даёт возможность принимать комплексные решения, повышая надёжность и безопасность объекта.

«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.

Уникальность комплекса заключается в его практической направленности: это не исследовательский стенд, а готовое промышленное решение для эксплуатации. Специалисты «ТранснефтьЭлектросетьСервис» проверили и подтвердили работоспособность комплекса.