Повседневная работа Газпрома по решению задач эффективного управления газовыми потоками, определение оптимальных путей транспортировки газа по существующим газотранспортным сетям, сотрудничество и координация диспетчерских мероприятий с другими газовыми компаниями - это залог надежности и стабильности поставок газа.
В апреле 2005 г. во ВНИИГЛЗе прошла Международная конференция "Газотранспортные системы: настоящее и будущее". В работе конференции приняли участие руководители и специалисты многих отечественных и зарубежных нефтегазовых компаний. В рамках конференции прошла работа секции по нормативному и техническому обеспечению проектов, технической и экологической безопасности, надежности, минимизации затрат, коррозионной устойчивости, диагностике и защите газопроводов, оптимизации ремонтов, подготовке газа к транспорту. Статьи, отмеченные знаком GTS, были представлены в виде докладов на этой конференции.
Основная задача Газпрома, как отражено в Уставе Общества, - это "...деятельность по обеспечению эффективного функционирования и развития Единой системы газоснабжения и надежного снабжения газом потребителей...".
Те, кто является партнером Газпрома, работают в газовом бизнесе и уже принимали участие в международных газовых форумах, возможно, знают, что собой представляет система газопроводов на территории государств б. Советского Союза, называемая Единой системой газоснабжения (ЕСГ). Рассмотрим подробнее, как осуществляется управление этой системой и достигается надежность ее работы.
ЕСГ - это сложный производственно-технологический комплекс, включающий объекты добычи, переработки, транспортировки и подземного хранения газа и требующий постоянного мониторинга. Создание такой мощной трубопроводной системы для транспортировки больших объемов газа на территории почти с третью мировых запасов природного газа было полностью оправдано. Для более полного представления масштабов данного комплекса приведем несколько характерных показателей.
ЕСГ, только в границах России, не учитывая стран СНГ, Закавказья и Балтии, насчитывает:
- почти 154 тыс. км магистральных газопроводов (МГ) высокого давления и большого диаметра;
- 263 компрессорные станции (КС) с 706 компрессорными цехами (КЦ) общей установленной мощностью более 43 млн кВт;
- 24 подземных хранилища газа (ПХГ);
- более 3,5 тыс. газораспределительных станций (ГРС);
- средняя дальность транспортировки газа только по России превышает 2,5 тыс. км;
- все объекты ЕСГ в границах Российской Федерации обслуживаются 24 региональными газовыми компаниями по добыче и транспортировке газа, каждая из которых насчитывает в своем составе до нескольких тысяч специалистов; в целом же в Газпроме работают почти 380 тыс. человек.
Темпы развития газотранспортных мощностей и надежность поставок природного газа потребителям позволили создать мощную и разветвленную инфраструктуру промышленного и бытового использования природного газа как в России, так и на Европейском континенте. "Голубое топливо" стало синонимом света, тепла и многого другого, столь необходимого сегодня людям. Для того чтобы все эти вещи постоянно оставались такими же привычными для нас, процесс обеспечения добычи, переработки, транспортировки и поставки природного газа потребителям круглосуточно контролируется диспетчерскими службами. В масштабах такой крупной компании, как Газпром, это имеет свою специфику.
Для эксплуатации мощной системы газоснабжения, протяженность МГ которой от промыслов северных районов Тюменской обл. до наиболее удаленных импортеров, таких, как Франция и Италия, составляет более 5 тыс. км, а газодинамические процессы протекают в течение 5-6 сут, создана и постоянно совершенствуется сложная прогнозно-оптимизационная многофункциональная система мониторинга и управления, способная обеспечить надежное и эффективное газоснабжение потребителей.
Отраслевая система оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) ЕСГ представляет собой иерархическую систему с единым централизованным управлением через многоуровневую систему диспетчерских служб.
I уровень. Управление технологическим процессом: компрессорный цех - промысел - газоперерабатывающий комплекс. Основные функции I уровня:
- автоматическая стабилизация режима работы КЦ, включая распределение нагрузки между работающими ГПА;
- контроль работы всех цеховых и локальных систем автоматического управления и защиты, в том числе вспомогательного технологического оборудования;
- дистанционное и автоматическое управление основным и вспомогательным оборудованием КЦ;
- агрегатный и цеховой учет расхода технологического и топливного газа;
- концентрация и обработка данных телеметрии, автоматических защит и систем автоматического управления.
II уровень. Диспетчерские пункты линейно-производственного управления магистральных газопроводов (ЛПУМГ), установки комплексной подготовки газа (УКПГ), производственно-диспетчерская служба (ПДС) газоперерабатывающего комплекса. Основные функции II уровня:
- оптимизация и контроль режима работы КС;
- контроль режима и технологического состояния линейной части газопроводов в границах сферы деятельности;
- дистанционное управление ГПА и кранами, вспомогательным оборудованием;
- автоматизированное поддержание заданных технологических режимов;
- контроль и управление объектами линейной части газопроводов в границах сферы деятельности;
- управление, сбор и обмен информацией о работе основного и вспомогательного оборудования.
III уровень. ПДС регионального газодобывающего или газотранспортного общества Газпрома. Основные функции III уровня:
- контроль технологического состояния КЦ и КС, линейной части газопроводов, ПХГ в реальном времени (в границах Общества);
- баланс газа по Обществу;
- оптимизация и контроль за режимом транспортировки и поставки газа в границах своего Общества;
- подготовка и передача данных смежным обществам и на IV уровень управления;
- планирование и контроль за ходом выполнения регламентных ремонтных и планово-профилактических работ в границах Общества.
IV уровень. Централизованный непрерывный контроль и координация всех потоков газа в ЕСГ Центральным производственно-диспетчерским департаментом (ЦПДД) Газпрома. Говоря о IV уровне управления ЕСГ, необходимо отметить, что ЦПДД Газпрома, как высший орган оперативно-диспетчерского управления ЕСГ, осуществляет текущий контроль режимов транспортировки газа и участвует в разработке стратегических решений о планировании поставок газа. Он осуществляет свою деятельность через диспетчерские службы своих региональных обществ, Межрегионгаз и его региональные структуры, независимых поставщиков и производителей газа, а также через диспетчерские подразделения газотранспортных компаний других государств.
Безусловно, наряду с постоянным контролем за газоснабжением потребителей Российской Федерации, большое внимание уделяется надежности поставок газа на экспорт. Нельзя не принимать во внимание, что вся система промыслов, ГТС, ГПЗ - от Западной Сибири до конечных, самых удаленных потребителей Франции, Италии, Турции - является единым целым и работает во взаимосвязанном жестком газодинамическом режиме и любые изменения оказывают влияние на работу всей системы. Это более чем важно, если подобного рода изменения режима происходят на территории государств-транзитеров российского газа, где степень воздействия на режим транспортировки газа сводится лишь к рекомендациям.
Для исключения или минимального воздействия указанных изменений постоянно проводится комплекс диспетчерских мероприятий как подготовительного, так и оперативного характера для обеспечения наиболее гибкого и оптимального режима экспортных поставок газа.
Прежде всего, на начальном этапе формирования годового баланса газа Газпрома планируемые объемы добычи газа увязываются с объемами газопотребления на территории Российской Федерации, стран СНГ, Закавказья, Балтии и экспортными поставками по заключенным контрактам. Параллельно ведется разработка оптимальных направлений транзита с учетом фактической пропускной способности ГТС и выявлением так называемых узких мест.
Квартальные графики экспортных поставок газа позволяют в полном объеме обеспечивать запросы стран-импортеров российского газа.
В рамках квартальных согласованных объемов экспортных поставок ЦПДД собирает прогнозные заявки стран-импортеров на предстоящую неделю и ежедневно получает заявки на отбор газа на следующие сутки.
Для долгосрочного планирования постоянно ведется анализ и учет изменения баланса газа как за прошедшие годы, так и на перспективу по территории Российской Федерации и стран ближнего зарубежья.
Подготовка экспорта газа в большинстве случаев предполагает заключение договоров на транзит газа по территории третьих стран. В рамках этих договоров ЦПДД взаимодействует с диспетчерскими подразделениями газотранспортных компаний Украины и Белоруссии, получая оперативные данные о режиме поставок газа на экспорт, в том числе данные контрактных газоизмерительных станций (ГИС).
Сложившаяся схема экспортных потоков:
- через территорию Украины - в Словакию, Чехию, Германию, Францию, Италию, Венгрию, Румынию, Болгарию, Грецию, Турцию, другие страны Балканского региона;
- в Польшу - через территорию Белоруссии и Украины;
- в Германию и Польшу - по газопроводу Ямал - Европа через территорию Белоруссии;
- в Финляндию - по территории Российской Федерации;
- в Турцию - по газопроводу "Голубой поток" через Черное море;
- в страны Балтии и Закавказья;
- транзит среднеазиатского газа на Украину и Кавказ.
Дальнейшие экспортные поставки планируются по следующим направлениям:
- в Западную Европу - по Северо-Европейскому газопроводу;
- в Китай и страны Юго-Восточной Азии - по газопроводу Восток - Запад.
Для обеспечения надежности поставок российского газа на экспорт заключены двусторонние и многосторонние диспетчерские соглашения со всеми газовыми компаниями стран-импортеров и транзитеров российского газа, позволяющие осуществлять их тесное взаимодействие с Газпромом. Развитие опыта объединения диспетчерских усилий путем создания диспетчерских центров на основе многосторонних соглашений дает возможность более оперативно реагировать на изменения в режиме газоснабжения.
Так, в Болгарии (г. София) создан и эффективно работает Балканский диспетчерский центр (БДЦ) на одном из основных транзитных направлений экспортных потоков газа для потребителей стран Балканского региона и Восточной Европы. На другом важном экспортном направлении с пуском газотранспортной системы Ямал - Европа и началом транзитных поставок российского газа в Польшу и Германию действует Диспетчерский центр в г. Берлине (Германия). Он координирует управление транзитными потоками российского газа на территориях государств Европы.
Так что, несмотря на большую протяженность наших газопроводов, Газпром в состоянии обеспечить эффективное оперативное маневрирование потоками газа не только на территории России, стран СНГ, Закавказья и Балтии, но и на транзитных системах, пролегающих по территории европейских стран. Затрагивая аспекты эффективности управления ЕСГ, хотелось бы выделить основные задачи, решаемые на высшем уровне диспетчерского управления ЕСГ, и остановиться на путях их реализации.
1. Качество и оперативность принятия решений об управлении ЕСГ, что обусловливает:
- непрерывный диспетчерский контроль за технологическими процессами газоснабжения на основе представления технологической информации в реальном времени, в часовом и суточном цикле;
- представление в тех же временных рамках коммерческой информации о количественных и качественных показателях газа, поставляемого потребителям России и на экспорт;
- оперативное обнаружение и предотвращение аварийных ситуаций на основе моделирования системы газоснабжения.
2. Надежность газоснабжения потребителей, в том числе:
- рациональное распределение нагрузок на ГДП, ГТП, ПХГ с учетом их технологических ограничений;
- локализация нештатных ситуаций;
- оперативное управление потоками газа в нормальном режиме работы и в нештатных ситуациях.
3. Оперативность изменения потоков газа в ЕСГ, включая:
- информационное обеспечение оперативности изменения газопотоков;
- обеспечение рациональной эксплуатации добычи и отбора (закачки) газа из (в) ПХГ;
- оперативное планирование режимов работы ЕСГ;
- непрерывный контроль за реализацией газа, формирование баланса газа по ЕСГ.
4. Формирование банка данных, определяющих стратегию развития объектов добычи и хранения газа и газотранспортных сетей. Формирование такого банка данных относится к высшему уровню оперативного управления ЕСГ и опирается, прежде всего, на главный вычислительный центр Газпрома (Информгаз), который осуществляет сбор всей оперативной и другой информации в свою базу данных. Отсюда данные передаются в систему диспетчерского управления "Вьюстар-750" для контроля и визуализации информации о производственных процессах, а также в объектно-ориентированную базу данных "ОРАКЛ" для длительного хранения и анализа данных, а также составления балансов и прогнозов.
Говоря об эффективности поставок газа и перечисленных задачах, которые необходимо ежедневно решать, нельзя забывать и о том, что в современной системе управления качественно изменилась роль диспетчера. Сегодня диспетчер в многоуровневой АСУ транспортом газа получает информацию о технологических процессах от электронных систем отображения, принимает решения и воздействует на объекты, находящиеся от него на значительном расстоянии. Расширился круг задач, требующих оперативных решений на уровне управления. Набор задач пополнился качественно новыми, ранее имевшими вспомогательный характер или относившимися к другому уровню управления.
От диспетчера требуется не только профессиональное знание технологических процессов, основ управления, но и опыт работы в информационных системах, умение быстро принимать решение в диалоге с компьютером и информационными системами. Безусловно, от квалификации диспетчерского персонала в значительной степени зависит эффективность управления таким масштабным комплексом, как ЕСГ.
Развитие средств автоматизации и компьютеризации диспетчерского управления всех уровней - одна из приоритетных повседневных задач Газпрома. Если говорить о высшем уровне управления - ЦПДД, то по уровню технического обеспечения он является одним из лучших в Европе.
Диспетчерский зал ЦПДД оснащен средствами коллективного и индивидуального пользования. Здесь установлены три больших экрана - центральный размером 6x3 м (фирмы "Доктор Зойферт") и два боковых (фирмы "Барко"). Центральное табло имеет высокую разрешающую способность и гибкую систему управления, позволяющую каждому диспетчеру в зале вывести на него изображение со своей персональной рабочей станции. Экраны можно использовать также для проведения видеоконференций, приема различного типа видео- и телесигналов.
Активно используются коммуникационные системы различных типов, ведомственная электронная почта и Internet, расчетно-моделируемые комплексы различного назначения, геоинформационные системы. С 1995 г. в ЦПДД постоянно ведутся работы по развитию основных информационных комплексов. Разработаны и внедрены системы помощи принятия решения, включающие:
- электронные диспетчерские журналы с возможностью отображения на агрегированных схемах предприятий оперативных режимно-технологических данных;
- динамическую потоковую схему ЕСГ с отображением плановых и фактических оперативных данных по важнейшим перетокам;
- статические и динамические графики важнейших показателей функционирования основных объектов ЕСГ в целом;
- региональную карту с отображением прогнозных температур воздуха по областям Российской Федерации.
Функционирует автоматизированная система сбора данных реального времени от Белтрансгаза, Мострансгаза, Севергазпрома, Волгоградтрансгаза с их отображением на детальных мнемосхемах этих предприятий. Ведутся работы по подключению Тюментрансгаза и Сургутгазпрома. Режим реального времени для ЦПДД Газпрома определяется гарантированной доставкой информации с периодичностью 5-10 мин по всей ЕСГ.
К перспективным направлениям также можно отнести сотрудничество с газовыми фирмами других стран в области согласования графиков проведения ремонтных работ на ГТС, унификации национальных стандартов и разработки единых принципов по технологическим процессам и алгоритмов решения режимно-технологических задач.
В сфере информационного взаимодействия с зарубежными партнерами ведутся работы по созданию системы интерактивной связи с диспетчерскими центрами европейских газовых компаний на основе протокола "Эдигаз". В рамках этого проекта будет реализована концепция информационного взаимодействия на рынке краткосрочных контрактов в Европе, что должно значительно повысить координацию и оперативность поставок газа. Здесь Газпром активно сотрудничает с такими известными газовыми компаниями, как "Газ де Франс" (Франция), "ЭНИ-СНАМ Рете Газ" (Италия), "ЕОН-Рургаз" и "Вингаз" (Германия), "Дистригаз/Флуксус" (Бельгия), "Газюни/Газ Транспорт Сервисес" (Нидерланды), "Статойл" (Норвегия), "Центрика" (Великобритания), ПГНиГ (Польша).
Если говорить о перспективах развития газотранспортных сетей ЕСГ, то надо исходить из того, что увеличение добычи газа в России в будущем будет обеспечиваться главным образом за счет вовлечения в разработку месторождений п-ова Ямал, где предполагается добыча 180-200 млрд.. м куб. газа в год. Для транспортировки ямальского газа предусматривается строительство новых мощных магистральных газопроводов. Суровые природно-климатические условия Ямала требуют новых технологических решений как при освоении, так и при прокладке новых газопроводов.
Другой крупный проект - газопровод "Голубой поток" тоже уникален. Прокладка подводной части газопровода по дну Черного моря потребовала применения самых новых технических решений. Ввод его в эксплуатацию позволяет говорить о значительных возможностях для расширения деятельности Газпрома в Турции и на юге Европы.
Надежность и безопасность газоснабжения являются частью взвешенной и последовательной политики Газпрома, направленной на обеспечение гарантированных поставок энергоносителей. Высокая степень надежности поставок газа в Европу будет продолжать зависеть от жизнеспособности долгосрочных контрактов. Непременным условием выполнения этих контрактов, как важнейшего фактора обеспечения надежности газоснабжения потребителей, является создание адекватной транспортной инфраструктуры. Газпром активно работает в этом направлении, придавая первостепенное значение диверсификации газотранспортных мощностей, чтобы обеспечить взаимовыгодное сотрудничество между производителями и потребителями газа и тем самым внести достойный вклад в повышение энергетической безопасности, устойчивое развитие экономики как в России, так и в других странах.
Бесперебойность и надежность поставок газа потребителям России, стран ближнего и дальнего зарубежья продолжает обеспечиваться благодаря хорошо продуманной функциональной организации ЕСГ, имеющей закольцованную структуру газотранспортной сети, систему ПХГ, резервы мощностей региональных предприятий и эксплуатационные системные резервы, а также централизованное управление. Наличие почти 8 млрд.. м куб. природного газа в виде технологического запаса только в трубопроводах России, наряду с возможностями распределенных по трассе ПХГ, позволяет осуществлять процесс управления режимами работы ЕСГ без нарушения газоснабжения потребителей. При этом аккумулирующая способность ЕСГ используется не только российской экономикой, но и нашими зарубежными партнерами.
