Методические положения по формированию ремонтных баз региональных электросетевых компаний в районах Крайнего Севера России Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 621.311.1.003

Е Ю. Юрлов МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО

ФОРМИРОВАНИЮ РЕМОНТНЫХ БАЗ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОМПАНИЙ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА РОССИИ

Аннотация. В статье автор обращает особое внимание на организацию ремонтного обслуживания оборудования региональных электросетевых компаний, осуществляющих свою деятельность в районах Крайнего Севера России, ввиду того что организация ремонтов в данных условиях является наименее проработанным вопросом на момент завершения реформирования ремонтного комплекса. Предложен подход по оптимальному формированию ремонтных баз для осуществления ремонтного обслуживания оборудования региональных электросетевых компаний, что позволяет варьировать график ремонтного обслуживания оборудования в течение календарного года, снижает его зависимость от потребителей электроэнергии в тяжелых климатических условий Крайнего Севера и существенно влияет на экономию транспортных затрат компании. Ключевые слова: электрооборудование, износ электрооборудования, региональная электросетевая компания, ремонтная база, ремонтное обслуживание электрооборудования, транспортные затраты.

Evgenii Iurlov METHODICAL PROVISIONS ON FORMATION

OF REPAIR BASES OF THE REGIONAL ELECTRIC GRID COMPANIES IN THE FAR NORTH OF RUSSIA

Annotation. In the article the author pays special attention to the organization of corrective maintenance of the equipment of the regional electric grid companies, which are carrying out their activity in the regions of the Far North of Russia, in view of the fact that the organization of repairs in these conditions is the least worked question at the time of completion of repair complex reforming. An approach on optimum formation of repair bases for implementation of corrective maintenance of the equipment of regional electric grid companies was offered. It allows to vary the schedule of corrective maintenance of the equipment within calendar year, reduces its dependence on consumers of the electric power in severe climatic conditions of the Far North and significantly influences on economy of transport expenses of the company. Keywords: electric equipment, wear of electric equipment, regional electric grid company, repair base, corrective maintenance of electric equipment, transport expenses.

Нарастающее количество физически и морально устаревшего электрооборудования предприятий электрических сетей, находящегося в эксплуатации и имеющего высокую степень износа, ведет к снижению надежности работы такого оборудования. Поддержание его надежности на должном уровне возможно только при рациональной организации ремонтного обслуживания, так как быстрая его замена на новое оборудование не осуществима по экономическим причинам [2]. На сегодняшний день весьма остро стоит проблема организации ремонтного обслуживания электрических сетей, функционирующих в районах Крайнего Севера России, что связано с трудностями территориального и климатического характера, еще более усложняющих проведение ремонтного обслуживания с надлежащим качеством и уровнем надежности. Основными потребителями электроэнергии в районах Крайнего Севера России являются компании нефтяной и газовой промышленности. Сбои в электроснабжении таких компаний даже на короткий срок из-за отключений, связанных с авариями электроэнергетического оборудования, могут привести к огромным финансовым потерям нефте- и газодобывающих компаний России.

Одним из путей решения проблемы организации ремонтного обслуживания оборудования электрических сетей, функционирующих в районах Крайнего Севера России, является оптимальное

© Юрлов Е.Ю., 2015

формирование ремонтных баз в таких условиях, включающее определение их количества и мест оптимального размещения. На выбор мест возможного размещения ремонтных баз существенное влияние оказывают следующие факторы: промышленное развитие населенного пункта, транспортная инфраструктура, наличие удобных промышленных площадок, подъездных путей, инженерных коммуникаций, состояние микроструктуры населенного пункта (жилищное и коммунальное хозяйство, культурно-бытовые учреждения) и т.д. Проблема заключается в том, что территория Крайнего Севера России является малонаселенной местностью, и, следовательно, фактически имеется возможность размещения баз только по территориальному признаку (привязка к населенному пункту). В условиях Западной Сибири, например, есть возможность воспользоваться базами нефтяных и газовых компаний путем заключения арендного соглашения. Также если ремонт в условиях ремонтной базы обеспечивает лучшее качество в результате применения технологических операций, выполнение которых в полевых условиях невозможно, следует отдать ему предпочтение. Однако, даже имея определенный набор географических пунктов, обладающих всеми необходимыми условиями при размещении энергоремонтного производства, весьма сложно решить задачу выбора оптимального количества и мест размещения ремонтных баз, возможно лишь ограничить число возможных вариантов решения.

Уменьшение количества ремонтных баз на территории энергосистемы приводит к увеличению территории, обслуживаемой ремонтной базой, что увеличивает продолжительность транспортировки ремонтируемого оборудования от места установки до мест ремонта и обратно. Кроме того, продолжительность транспортировки зависит от наличия автомобильных и железных дорог на территории. Выбор наиболее целесообразных средств и способов доставки оборудования зависит от даль -ности перевозок, наличия и состояния путей сообщения, количества, массы и особенностей перевозимого оборудования, сроков доставки, размеров транспортной партии и т.д. [1].

Таким образом, при решении данной задачи, прежде всего, требуется определить предварительные пункты возможного размещения ремонтных баз. В некоторых из них базы уже созданы, в других - возможно их создание.

На организацию базы в некотором пункте требуются инвестиции К 0 руб. Рассмотрим варианты возможного размещения ремонтных баз от 1 до m:

J 0, если в i - м пункте база уже создана ^

г [ К 0, если в i - м пункте базы нет.

где C i - затраты от включения i-ro пункта в вариант размещения i= 1, 2,.. ,,m.

В дальнейшем i-й пункт возможного размещения будет называться i-я база. Необходимо определить вариант размещения баз, т.е. какие базы будут производить обслуживание или, что тоже самое, какие базы нужно дополнительно создать и какие из уже созданных использовать. Одним из вариантов размещения является такой, при котором используются только уже существующие базы и вновь ничего не нужно создавать, при таком варианте суммарные инвестиции равны нулю. Однако в этом случае могут быть весьма значительными транспортные расходы из-за не совсем удачного reo -графического расположения существующих ремонтных баз.

Исходя из вышесказанного следует, что при выборе вариантов оптимального размещения ремонтных баз необходимо учитывать транспортные расходы компании. Для определения этих расходов в любом варианте размещения следует разделить территорию, обслуживаемую сетевой компанией, на участки - кусты. Деление производится таким образом, чтобы проездами внутри каждого куста можно было пренебречь. В каждом кусте можно рассчитать необходимый объем работы и стоимость обслуживания ремонтных баз. Пронумеруем все кусты от 1 до n и введем обозначения:

С у - стоимость обслуживания j-ro куста с i-й базы, если предположить, что j-й куст будет

обслуживаться целиком с i-й базы.

Зная стоимость обслуживания j-ro куста с i-й базы Су (i= 1, 2,...,m; j= 1, 2,..., n), можно

оценить транспортные расходы компании на обслуживание в любом варианте размещения. Пусть w -некоторый вариант (множество баз обслуживания). Очевидно, в заданном варианте j-й куст будет обслуживаться той базой из множества w, стоимость обслуживания с которой является минимальной, и суммарные эксплуатационные расходы в этом варианте можно рассчитать по формуле:

п

Z mb Су , (2)

^^ i G W

j = 1

при этом берется С у по i-м базам, принадлежащим w, и суммируется по всем j-м кустам.

Суммарные инвестиции в этом варианте равны ^ K i . Суммируются лишь все i-e базы,

ÍG W

входящие в w. Общие затраты компании, связанные с осуществлением варианта w, обозначим P(w) .

Соответственно, требуется определить оптимальный вариант, т.е. вариант с минимальным значением функционала Р. Рассмотрим алгоритм решения данной задачи подробнее. Исходные данные, такие как стоимость обслуживания кустов с рассматриваемых ремонтных баз, для удобства необходимо отобразить в табличном варианте в виде матрицы (см. табл. 1).

Таблица 1

Исходные данные

Базы Стоимость обслуживания кустов

1 2 ... n

1

2

m

Обозначим ^'(х) как вариант, состоящий из всех баз, вошедших в вариант ^^ за исключением ь ой базы (если 1-я база входит в вариант тсг, то в варианте w(i) ее нет). Если ья база в вариант w не входит, то w и w(i) совпадают. Получение из варианта w варианта w(i) будем называть исключением 1-ой базы из варианта w. Если все базы, входящие в вариант g, входят в вариант w, то запишем § ^ № . Таким образом, вариант g является подмножеством варианта w, вариант g входит в вариант w. Если

-я входит в вариант w, то при ее исключении из w значение функционала Р^) уменьшится на ве-

личину

С, и

увеличится на

где

Aw =У min Су - У min Су.

Í0 f ' . , .ч ij ' ' ij

0 ^^ íSW(Í0) iew

Аналогичное утверждение действительно и для варианта § этом случае обозначим:

W

(3)

правда, увеличение в

ГI Г1

А8 = V шт С.. - V шт С...

(4)

3 =1'^'°' 3 =1 •■-

('о) Т",

Если база 'о входит в вариант то Д8о — ^.

Все кусты, обслуживаемые с 'о ~й базы в варианте очевидно, будут обслуживаться с этой

же базы в варианте g, и исключение 'о ~й базы из варианта g обойдется не дешевле, чем ее исключение из

Отсюда выведем утверждение, которое можно доказать от противного. Если Р(w) < Р(№('')), то оптимальный вариант не может быть подмножеством варианта '(1). Сформированное утверждение позволяет сократить перебор вариантов и дает правило отсева: если для некоторого варианта ' справедливо неравенство Р (№) < Р (№ (')), то варианты, входящие в вариант '(1), рассматривать не следует.

Для дальнейшего удобства изложения алгоритма расчета примем обозначение: {...}- вариант, в который входят все базы, за исключением перечисленных в фигурных скобках. Например: {ш} - вариант, в который входят все базы от 1 до ш. {1;2} - вариант, в который входят все базы, кроме 1 и 2.

Соответствующее варианту {...} значение функционала будем писать, добавляя слева букву Р, т.е. Р {...}.

Расчет начинается с рассмотрения варианта {ш}. Чтобы посчитать Р{ш} нужно найти минимум в каждой графе (если матрицу располагать согласно таблице 1) и отметить его. В каждой графе должно быть отмечено только одно число. Взяв сумму всех отмеченных чисел и добавив к ней сумму

всех С ' , получим значение функционала Р для варианта {ш}.

Далее рассмотрим варианты {1}, 1=1,2,..., ш. При исключении 'о ~й из какого-либо варианта ' значение функционала Р уменьшается на величину С^ , но при этом увеличивается на .

Если разность С'о _ — ° т0 значение функционала, соответствующее вновь полученному варианту, не больше Р('). Вычитая эту разность из Р(') получим значения функционала для нового варианта № ('о ).

Следующие шаги алгоритма будем фиксировать в виде таблицы 2, в которой отражаются значения функционала Р {...} и номера рассматриваемых вариантов размещения ремонтных баз.

Таблица 2

Шаги алгоритма

Всего баз 1 2 ... т

р {-..}

№ рассматриваемой базы 1 2 ш

Каждому шагу будет соответствовать своя таблица. Каждая непустая графа средней строки означает некоторый вариант. Число в такой графе - значение функционала в данном варианте. Графы верхней строки соответствуют вариантам {1}, 1=1, 2,..., т, ив них записаны соответствующие значения функционала; если при расчете варианты размещения баз не дают снижения значения функционала, то графы остаются пустыми. В дальнейшем эти варианты и варианты, в них входящие, рассматриваться не будут. Здесь применено правило отсева.

В дальнейшем будем получать новые варианты значения функционала Р {...} способом пересечения какого-либо одного варианта размещения ремонтных баз с другим и переходить к следующему шагу. Во все таблицы будем включать только те варианты, которые либо просматриваются на данном шаге, либо еще будут рассматриваться. Все просмотренные и отсеянные варианты в таблицы вноситься не будут.

При проведении последовательных расчетов нетрудно заметить, что алгоритм можно интерпретировать как переход от одной таблицы к другой. Иногда от одной таблицы нельзя перейти к таблице с большим номером шага. Это бывает в двух случаях: когда в таблице всего один вариант и когда таблица следующего шага получается пустой. Последнее означает, что все полученные варианты отсеиваются. Если от таблицы нельзя перейти к таблице с большим номером шага, то все варианты, соответствующие данной таблице, восстанавливаются и запоминаются. По таблицам легко восстановить варианты размещения ремонтных баз. Для этого в фигурных скобках нужно записать все числа из вторых строк предыдущих таблиц и номер графы, занимаемой значением Р для данного варианта. Оптимальным вариантом размещения ремонтных баз является вариант, добавление к которому или исключение из которого некоторой базы ведет к увеличению транспортных затрат (функционала Р).

Таким образом, количество и места оптимального размещения ремонтных баз для проведения ремонтного обслуживания основного оборудования электрических сетей зависят от объема запланированных ремонтных работ, количества вероятных мест размещения ремонтных баз и правильного разбиения сетевой компании на участки (кусты). Предложенный подход по оптимальному формированию ремонтных баз для осуществления ремонтного обслуживания оборудования региональных электросетевых компаний позволяет варьировать график ремонтного обслуживания оборудования в течение календарного года, снижает его зависимость от потребителей электроэнергии в тяжелых климатических условий Крайнего Севера и существенно влияет на экономию транспортных затрат компании. Апробация данного подхода на одном из предприятий электрических сетей, расположенном в районе Крайнего Севера России, позволяет сделать ряд рекомендаций.

Библиографический список

1. Гительман Л.Д. Энергетический бизнес: учеб. пособие / Л.Д. Гительман, Б.Е. Ратников. - М.: Дело, 2006. - 600 с.

2. Фомина В.Н. Экономика электроэнергетики: учебник / В.Н. Фомина. - М.: ИУЭ ГУУ, ВИПКэнерго, ИПК - госслужбы, 2005. - 392 с.