Примером модели технического риска, реализованной в решении «TRIM-Оценка риска», является модель, применяемая в электроэнергетике.

Методической основой этой модели являются следующие нормативно-методические документы:

  1. Методика оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей (утверждена приказом Минэнерго РФ от 26.07.2017 г. № 676),
  2. Методические указания по расчету вероятности отказа функционального узла и единицы основного технологического оборудования и оценки последствий такого отказа (утверждены приказом Минэнерго РФ от 19.02.2019 г. № 123),
  3. Методика проведения оценки готовности субъектов электроэнергетики к работе в отопительный сезон (утверждена приказом Минэнерго РФ от 27.12.2017 г. № 1233).

Перечисленные нормативно-правовые акты установили многоуровневую систему показателей состояния и рисков отказа. Программно-методическая модель, реализованная решением «TRIM-Оценка риска», позволяет субъектам электроэнергетики (СЭ):

  • анализировать динамику показателей в реальном масштабе времени,
  • прогнозировать влияние планируемых мероприятий на величину показателей,
  • корректировать планы, направленные на улучшение показателей,
  • оценивать влияние выполненных мероприятий на показатели.

Расчет индексов технического состояния

Средствами «TRIM-Оценка рисков» реализован математический аппарат по расчету индексов технического состояния (ИТС)  — это формулы, а также логические операторы, которые применяются в зависимости от установленных методикой условий.

Для реализации этой функциональности в базу данных системы загружается весь тот обширный справочный материал, который содержится в методике Минэнерго РФ:

  • отраслевой классификатор оборудования и функциональных узлов,
  • параметры их технического состояния и группы параметров (ГП),
  • граничные значения этих параметров и шкалы их пересчета в баллы,
  • весовые коэффициенты параметров и функциональных узлов, отражающие значимость каждой ГП и каждого функционального узла.

Каждая ГП характеризует техническое состояние данного функционального узла определенным образом, и состоит из нескольких измеряемых физических параметров. В системе «TRIM-Оценка рисков» происходит автоматический перевод значений параметров в безразмерные баллы от «0» (наихудшая оценка) до «4» (наилучшая оценка) путем оценки их отклонений от предельно-допустимых значений и применения соответствующих логических операторов, установленных методикой. В итоге группе параметров присваивается балл, наименьший из полученных балльных оценок параметров, входящих в данную группу.

На основе полученных таким образом балльных оценок параметров рассчитывается ИТС каждого функционального узла (ИТСу). В свою очередь, полученные ИТСу используются для расчета ИТС единицы основного технологического оборудования (ИТСео), а полученные ИТСео — для расчета ИТС группы оборудования (ИТСго), например, группа паровых турбин. И так далее вверх по иерархии рассчитываются ИТС объекта — ИТСо (электростанция в целом, подстанция), ИТС группы объектов, принадлежащих одному или нескольким СЭ  (их обособленным подразделениям) – т.е. фактически ИТС субъекта (ИТСсэ). Таким образом, каждый ИТС вышележащего уровня рассчитывается на основе значений ИТС нижележащего уровня, умноженных на весовые коэффициенты.

Результатом расчета является массив ИТС в виде безразмерных величин от 0 до 100, удобных для сравнения. Значение каждого ИТС характеризует техническое состояние того объекта, для которого этот ИТС рассчитан: ИТС≤25 — критическое состояние, 25< ИТС≤50 — неудовлетворительное, 50< ИТС≤70 — удовлетворительное, 70< ИТС≤85 — хорошее, 85< ИТС≤100 — очень хорошее.

Совокупность рассчитанных таким образом ИТС обладает ценным свойством масштабируемости, которое означает, что ИТС принимает одинаковое значение при одинаковом уровне технического состояния на всех уровнях разукрупнения. Это позволяет создать единую шкалу технического состояния объектов на уровне СЭ и на уровне всей отрасли, и привести к ней техническое состояние разнородных объектов, которое характеризуется параметрами разной физической природы и измеряется принципиально разными средствами неразрушающего контроля.

Такая шкала дает возможность на уровне СЭ провести ранжирование всех объектов по величине ИТС и определить приоритеты при планировании ресурсного обеспечения ремонтов, технического перевооружения и реконструкции.

В свою очередь, на уровне Минэнерго РФ производится ранжирование СЭ по величине износа оборудования, который определяется из выражения:

Износ = (1 — ИТСсэ).

Динамика ИТСсэ используется Минэнерго РФ для оценки эффективности ремонтных и инвестиционных программ СЭ и снижения физического износа оборудования.

Расчет вероятностей, последствий и риска отказов оборудования

Средствами «TRIM-Оценка рисков» реализован соответствующий математический аппарат — это выражения, которые активируются и применяются в зависимости от установленных условий.

Функция вероятности отказа функционального узла (функция ненадежности) рассчитывается как функция от прогнозируемых значений ИТСу. При этом для прогноза ИТСу используется линейная экстраполяция уменьшения ИТСу со временем, как предписано методическими указаниями Минэнерго РФ. Это даёт линейную возрастающую функцию вероятности отказа узла.

Вероятность отказа единицы оборудования (ЕО) приравнена к максимальной из вероятностей отказа её функциональных узлов.

Реализована возможность корректировки прогноза изменения ИТСу до и после технического воздействия на объект/ЕО/функциональный узел, на основании оценки фактического значения ИТСу, а также корректировки тангенса угла наклона экстраполирующей линии. Применение этих корректировок приводит к более сложной форме функции ненадежности, более приближенной к ее фактическим значениям.

Последствия отказа учитываются при расчетах в виде суммы составляющих:

  • стоимость замены ЕО,
  • затраты на пуск ЕО после восстановления,
  • затраты на возмещение экологического убытка,
  • затраты на компенсацию нанесенного вреда здоровью и жизни людей,
  • иные составляющие, отражающие различные виды убытков, учитываемые при определенных условиях.

Прогноз технического риска отказа ЕО в системе рассчитывается как произведение вероятности отказа ЕО на его последствия.

Расчет индексов готовности к отопительному сезону

Соответствующая методика Минэнерго РФ задает единые и четкие критерии оценки готовности к отопительному сезону для всех энергокомпаний и позволяет выявлять несоответствия по количественным показателям. Она устанавливает индекс готовности субъекта к отопительному сезону (ИГОС) и определяет порядок его расчета в виде безразмерной величины от 0 до 1.

При этом уровням готовности «Готов», «Готов с условиями» и «Не готов» соответствуют значения ИГОС=1, 0,95< ИГОС< 1, ИГОС< 0,95. По сути ИГОС интегрирует в себе взвешенные оценки множества видов деятельности энергокомпаний по подготовке к отопительному сезону.

Внедрение ИГОС позволило Минэнерго РФ перейти к рейтинговой системе оценки готовности объектов/субъектов электроэнергетики и к непрерывному мониторингу готовности с контролем ее динамики в автоматическом режиме.

В соответствии с указанной методикой, средствами «TRIM-Оценка рисков» сформированы предписанные методикой показатели готовности (ПГ), определены необходимые для их расчета поля данных, к ним привязаны соответствующие расчетные формулы и логические операторы, отличающиеся от показателя к показателю. Создана шкала для перевода в баллы результатов расчета показателей, загружены соответствующие граничные значения показателей и весовые коэффициенты, отражающие значимость выполнения того или иного показателя.

Показатели сгруппированы в условия готовности, а те в свою очередь — в группы условий. В ходе внедрения системы предполагается настройка применяемого набора показателей, условий готовности и групп условий готовности в зависимости от вида деятельности СЭ — производство электроэнергии, энергоснабжение потребителей, передача электрической энергии, оперативно-диспетчерское управление.

Реализован математический аппарат по расчету:

  • индексов выполнения условий готовности объекта,
  • индексов выполнения групп условий готовности объекта,
  • индексов готовности объектов,
  • индекса готовности субъекта.

Иерархичностью и логикой расчета ИГОС похож на ИТС: индексы вышележащего уровня рассчитывается на основе значений индекса нижележащего уровня, и только на нижнем уровне расчет идет на основе взвешенных значений ПГ.

При этом в группе условий «Техническое состояние» в качестве ПГ используется ИТС и вероятность отказа единицы оборудования.