シミュレーション環境内でオペレータのアクションに対する応答をテストする

• 稼働中のプラントの状態と動作を完全に再現する環境内で、既存の電気ネットワークの機能原理に関する効果的なトレーニングを展開します。
• 複雑な日常の運用監視や緊急事態に対処するために、電気オペレータの能力を安全かつ効果的に向上させる 
• 既存または将来のあらゆる仮想状況でオペレーターをテストするための柔軟なトレーニングプログラムを提供します

DAS島の施設は、アラブ首長国連邦のアブダビから約130キロ離れた場所にあり、ADNOCの石油・ガス事業の電力ハブとして機能しています。この施設は合計12基の発電機で構成されており、蒸気タービンとガスタービンの合計発電量は315MWです。これらの発電機は、炭化水素資源の抽出と輸送をサポートする主要施設に電力を供給し、海底ケーブルを通じて島に接続された2つの遠隔プラットフォームに電力を供給します。

この独立したプラントのライフサイクル中、プラント全体の運用を保護し、ダウンタイムや障害を減らすために、運用チームは、現在の電気ネットワークと将来のアップグレードに精通して適応するために、継続的にトレーニングと最新情報の入手を行う必要があります。この発電所には、発電機が利用できる3つの異なるスイッチ ギアがあり、それぞれ異なる電圧レベルで動作しています。そのため、発電所を1つの独立したシステムとして相互接続して運用するための日常業務がさらに複雑になっています。

ADNOCが直面した課題は、オペレータが運用管理ツールと手順に慣れるだけでなく、システムの応答を経験できるように、どのようにトレーニングを提供するかということでした。この施設は、オペレータのアクションに対する現実的な応答を提供し、実際の運用プラントの状態と動作を再現するシミュレーションシステムを実装したいと考えていました。 

ETAP Power Simulator - 包括的な電気ネットワークのモデリングと解析。これには以下が含まれます。

• Unified Electrical Digital Twin – 負荷フロー解析、保護装置の動作シーケンス、発電機、モーター、リレーなどのすべての動的パラメータを含む、オペレータのトレーニングで使用する既存のネットワークの動的電力モデルを構築します。
• 動的安定性解析（過渡安定性、マイクログリッドの孤立化、負荷遮断、変圧器突入電流などを含む）

ETAP SCADAヒューマンマシンインターフェース（HMI） – 既存のPMSシステムに一致するトレーニング用のHMI視覚化を作成します。

ETAPオペレータトレーニングシミュレータ（eOTS） - 現実世界のシミュレーション学習を通じてオペレータの能力を開発および向上させる

• クライアントの動作環境と電気ネットワークをリアルにシミュレートしたトレーニング環境
• 複雑な電力管理、潜在的な運用上の問題への対応の特定とテスト、オペレータのアクションに基づくシステム応答の予測、および「what-if」運用シナリオを含むシミュレーション
• 段階的な学習パスに適した、カスタマイズ可能で実装が簡単なトレーニング プラットフォーム
• リアルタイムの運用データを使用したモデル駆動型ソフトウェア・イン・ザ・ループ技術

eOTSと、統合されたElectrical Digital Twinを使用したETAPモデリングおよび解析は、オペレータとエンジニアに、実際のシステムに関する知識を向上させ、強化するための効果的な学習環境を提供します。このソリューションは、電気システムと解析エンジンに関する膨大な知識を活用して、電気ネットワークの動的電力モデルと予測シミュレーションを提供し、適切なスイッチングを検証し、操作シーケンスのシミュレーションと検証を行います。この環境は、トレーナーから研修生への学習評価環境内での改善アクションとして、無制限の定常状態と動的シナリオを使用して現実世界の状況を再現します。

ADNOCが特に高く評価しているeOTSのユニークな機能の一つは、 リアルな応答機能（システムダイナミックサポートとも呼ばれます）です。この機能により、オペレーターはシステムの実際の動作を非常にリアルに体験することができます。たとえば、通電されている大型の変圧器がある場合、それに関連する突入電流がオペレータ画面に表示されます。

もう1つの重要な機能は、eOTSがシミュレーションでリレー保護をどのように提示するかです 。たとえば、過電流リレーをモデル化すると、必要な電流が検出されるとブレーカーが自動的にトリップします。この 動的応答とリレー保護を組み合わせることで、多くのオペレータがこれまで知らなかった重要な情報が明らかになります。

トレーニングが最も効果的であることを保証するために、ETAP SCADAを使用して HMI可視化 を提供し、電気エネルギーの切り替えと監視、発電管理、負荷管理とアラーム、傾向とイベントの記録を含む既存のPMSアプリケーションを正確に複製しました。

プロジェクトアーキテクチャ

オペレータ トレーニングでは、複数のアイランドでの操作だけでなく、機器の故障、エネルギー スイッチングおよび監視 (ESM)、負荷管理 (LMS)、発電機管理 (GMS) の機能の有効化と無効化に関するオペレータ アクションと、それらが電気ネットワークの割り当てに与える影響についてのトレーニングも提供されます。

この実装では、トレーニング ワークステーションに接続されたPMSエキスパート用のトレーナー ワークステーションが1つあります。研修生はそれぞれ独自のシナリオを実行し、独自のトレーニング演習を行うことができます。あるいは、eOTSは、3人のオペレーター全員が同じシナリオ内で作業するチームベースのトレーニング環境として運用することもできます。

たとえば、トレーナーは、負荷の増加または減少、孤立状態および相互接続状態の作成など、さまざまなアクションを導入できます。研修生は、保護装置の開閉、変圧器タブの位置変更、GMSモードの設定点調整、発電機モードおよび設定点の変更、アラーム管理、負荷遮蔽管理などのアクションを実行できます。

安全で費用対効果の高いプラットフォーム内でのオペレーターの能力向上

• アクションの結果を含むリアルタイムおよび履歴シミュレーションを通じて、オペレーターの自信と知識が向上します。
• 迅速な対応の重要性をより深く理解し、より訓練されたオペレーターによるより安全な運用
• 計画的なシステムのアップグレードと変更のための積極的なシミュレーショントレーニングにより、混乱の可能性が軽減されます。
• 柔軟なデータセットと再生機能を含むトレーニングカリキュラムの開発と展開の改善

ETAP OTSは、オペレータがあらゆる故障や緊急事態に対応し、リアルタイムの操作に備えるのに役立ちます。

ETAPシニアエンジニア兼プロジェクトマネージャー、ソハイル・アーメド