Формирование и планирование электропотребления, балансов электроэнергии Дальневосточной энергетической компании (ДЭК)

Рубрика:

Портрет региона

 

Авторы

Макоклюев Борис, Главный научный сотрудник "НТЦ электроэнергетики", д. т. н.

Цуприк Надежда, Директор по работе на рынке электроэнергии ОАО "ДЭК"

Антонов Александр, Главный специалист ООО "Энергостат"

Артемьев Алексей, Ведущий инженер ООО "Энергостат"

Федоров Евгений, Специалист отдела формирования энергобалансов ОАО "ДЭК"

 

    Для осуществления функций расчета баланса электроэнергии (мощности) по Дальневосточному региону ОАО "ДЭК" проводит сбор данных АСКУЭ и формирует на их основе фактические показатели электропотребления с дискретностью 30 мин., а также энергобалансы на год, квартал. С целью обеспечения надежного покрытия потребления региона на базе полученных фактических данных составляются краткосрочный и долгосрочный прогнозы по утвержденным ГТП Дальнего Востока, а именно:

  • по Приморскому краю;
  • Хабаровскому краю вместе с Еврейской автономной областью;
  • Николаевскому энергоузлу;
  • Амурской области;
  • внезональному энергорайону.
    Формирование и планирование электропотребления и балансов в последние годы значительно усложнилось [1]. Структура баланса по территориям филиалов и Дальневосточного региона в целом включает большое количество взаимосвязанных компонент. Значительный рост объема показателей и усложнение структуры происходит при переходе к планированию балансов от нижнего к верхнему уровню управления — от филиалов к центральному офису ДЭК. Формирование и поддержка всех составляющих балансов — очень трудоемкий процесс, поэтому использовать традиционный способ ручного ввода и интегрирования каждого показателя в общую схему баланса здесь весьма затруднительно.
    Более целесообразным с этой точки зрения является объектный подход [2, 3], применяемый для моделирования структуры энергетических объектов и показателей балансов (измеряемых параметров) ДЭК. Для хранения данных используется СУБД реляционного типа с SQL-доступом (MS SQL-сервер и ORAСLE). Основу моделирования составляет классификатор объектов (электростанций и подстанций) с определенным набором свойств (измерений). Формировать объектную структуру в каждом филиале неэффективно, к тому же это усложняет дальнейшую интеграцию данных на верхнем уровне. В связи с этим обеспечивается централизованное построение классификатора объектов и показателей балансов на верхнем уровне управления (центральный офис ДЭК).
    Структура объектов и показателей является основой для решения различных технологических задач, в первую очередь — для создания сводной базы данных объектов учета АСКУЭ для региона, которая включает:
    состав точек учета системы АСКУЭ — точки привязываются к определенным энергообъектам (подстанциям или электростанциям); для каждой из них автоматически формируется перечень измерений (прием—отдача, активная—реактивная электроэнергия);
    состав и структуру сечений учета электроэнергии для расчета суммарных показателей выработки, потребления и сальдо-перетоков. В сечение учета электроэнергии могут входить как точки учета, так и другие сечения; возможно расположение точки учета за границей сечения.
    Для правильного расчета фактического электропотребления необходим учет состояния обходных выключателей (ОВ) на энергообъектах. Для этого создается возможность хранения состава и состояния ОВ, а также обрабатываются определенные характеристики:
  • энергообъект (подстанция, электростанция);
  • наименование присоединения, на которое работает ОВ, класс напряжения;
  • время и дата включения (отключения) ОВ на указанное выше присоединение;
  • пользователь (диспетчер), сделавший запись о включении (отключении) ОВ.
    Для формирования суммарных показателей фактического электропотребления и балансов производится загрузка данных из комплексов АСКУЭ. Расчеты осуществляются с учетом электроэнергии, пропущенной через обходные выключатели, работающие на отходящие линии (в ремонтных схемах сети). Дискретность данных для загрузки и расчета — получасовые суточные графики.
    Для выполнения функций подготовки информации и планирования в центральный офис ДЭК и его филиалы в Хабаровске, Благовещенске, Владивостоке и Биробиджане были поставлены программное обеспечение (ПО) комплекса "Энергостат", средства межуровневого обмена и загрузки данных из АСКУЭ. Программные средства настраивались для работы на конкретных объектах поставки.
    Все составные компоненты программного комплекса "Энергостат" функционируют с использованием единой интегрированной двухуровневой информационной базы данных, куда входят:
  • структура производственных и административных объектов, объектов и точек учета, хронология переключений линий на обходные выключатели;
  • архивы измеряемых параметров, загружаемых из макетов, систем АСКУЭ и других источников.
    Подготовка, обработка данных и расчеты фактических и плановых показателей потребления балансов осуществляются с помощью следующих технологических подсистем и компонент (см. рисунок):
  • анализ и краткосрочное планирование суточных графиков электропотребления. В качестве опорных фактических данных взяты данные АCКУЭ, а также значения расчетных суммарных показателей;
  • анализ и долгосрочное планирование показателей баланса электроэнергии (месячные интервалы). Значения месячных показателей рассчитываются автоматически на основе суточных графиков, определяемых по системам АСКУЭ. Предусматривается также ручная корректировка данных;
  • формирование объектной базы энергообъектов и измеряемых параметров с такими компонентами, как: состав и структура энергообъектов и точек учета АСКУЭ, расчетных сечений учета электроэнергии, хронологии переключений на ОВ ("Менеджер объектов и оборудования"); модули загрузки данных из АСКУЭ и макетов; модули межуровневого обмена; сервисные средства (подготовка отчетных и графических форм, макроязык комплекса).
    Этапы подготовки данных и расчетов производятся следующим образом. Данные по энергообъектам и точкам учета вводятся с помощью определенной компоненты, которая позволяет изменять объектную базу в соответствии с подготовленным классификатором, включая загрузку и редактирование состава энергообъектов, точек учета, характеристик измерительных приборов и сечений учета АСКУЭ. Информация о переключениях на ОВ переносится в базу данных на основании сводок состояния обходных выключателей.
    После заполнения состава и структуры энергообъектов структура показателей потребления и балансов формируется автоматически специальными компонентами комплекса. Генерация параметров и показателей для обработки данных АСКУЭ происходит на основе информации о точках учета. При этом для каждого измерения точки учета в объектной базе генерируется свой первичный параметр, а также параметры для хранения данных с учетом ОВ.
    На основании данных структуры и состава расчетных сечений составляется перечень суммарных показателей — компоненты выработки, сальдо-перетоков, электропотребления. Каждый из них состоит из отдельных компонент, и образуется несколько уровней иерархии показателей в соответствии с определенной структурой сечений учета. На базе сформированных показателей баланса для филиалов создается финальная структура территории верхнего уровня (ДЭК) для Дальневосточного региона. Также возможно формирование дополнительной структуры параметров для работы с системами замещающей информации.
    Фактические данные АСКУЭ различных энергокомпаний на территории Дальнего Востока (ОДУ, МСК, ДГК) передаются в центральный офис ДЭК в виде макетов XML-80020 и АСКП (дискретность — получасовые значения электроэнергии). С помощью средств комплекса производится их загрузка (в автоматическом режиме или по требованию) в базу данных и рассчитываются суммарные сальдо-перетоки и потребление электроэнергии по различным сечениям, в том числе суммарное потребление территорий энергосистем, энергосбытовых организаций (с потерями и без потерь МСК), ГТП потребления ЭСК и т. п.
    Передача сформированной структуры параметров и фактических данных с верхнего уровня на нижний осуществляется с использованием специального обменного макета. Результаты расчетов в центральном офисе ДЭК загружаются в этот макет и рассылаются по электронной поч­те в филиалы. Обменный макет может содержать данные за произвольное количество суток. Полученный в филиале с верхнего уровня (ДЭК) обменный макет, содержащий структуру и данные балансов, автоматически загружается в комплекс для создания или обновления уже существующего перечня показателей и баланса нижнего уровня. В период эксплуатации технолог может добавить в комплекс новые показатели балансов, необходимые для планирования только на уровне филиала, изменяя детализацию имеющейся схемы баланса. В подготовленную структуру показателей (дополнительно к данным, полученным из ДЭК) также вводятся данные из собственных систем АСКУЭ филиалов, макетов формата XML и Excel, обеспечивая тем самым возможность работы с использованием замещающей информации.
    На основе загруженных данных осуществляется планирование отдельных составляющих и баланса электроэнергии в целом. Реализация методики прогнозирования и планирования включает следующие функции:
  • выбор и настройку математических моделей прогноза для показателей потребления и других компонентов баланса, проведение серий расчетов для оценки точности прогнозов в ретроспективном режиме по фактическим данным, необходимую коррекцию моделей прогнозирования;
  • прогнозирование основных компонент электропотребления с помощью статистических алгоритмов с учетом влияющих метеорологических факторов, корректировку, балансировку данных, сохранение в плановых парамет­рах утвержденных прогнозных значений.
    Настройка схемы планирования может меняться в процессе эксплуатации технологом. После завершения планирования возможен обмен фактическими данными и результатами балансов между филиалами и центральным офисом.
    Работы по внедрению комплекса проходили в два этапа. На 1-й стадии (2007—2008 гг.) "Энергостат" устанавливался только в центральном офисе ОАО "ДЭК", на 2-й (2008 г.) — в филиалах ОАО "ДЭК" (4 филиала). Интегрированный программный комплекс состоит из региональных серверов (по одному на каждый региональный филиал ДЭК в Приморском, Хабаровском краях, Амурской области и ЕАО) и центрального сервера ДЭК. На серверах филиалов хранится и обрабатывается только региональная информация, на цент­ральном — информация по всем отдельным регионам (филиалам), а также интегрированная информация по Дальнему Востоку в целом. В дальнейшем возможно расширение состава региональных серверов и корректировка состава объектов и показателей.
    В настоящее время проводятся опытные расчеты. В 2009 г. предполагается оснастить систему дополнительными средствами обработки макетов, достоверизации исходных данных, а также формирования аналитических отчетных форм.