- Скачать PDF
- Содержание номера
-
Рейтинг:
0 
Интеллектуальные технологии в распределительном электросетевом комплексе
Авторы
Егоров Владимир, Заместитель начальника департамента автоматизированных систем технологического управления ОАО «Холдинг МРСК»
Кужеков Сергей, Начальник отдела автоматизации технологического управления ОАО «Холдинг МРСК», к. т. н.
Устойчивое функционирование ЕЭС России невозможно без обеспечения бесперебойной работы распределительных сетей, которые являются завершающим звеном в системе электроснабжения потребителей. Основная задача предприятий распределительного сетевого комплекса, как известно, — передача электроэнергии надлежащего качества в требуемом объеме и с заданным уровнем надежности при минимизации собственных затрат. Полноценное выполнение этой задачи в современных условиях требует формирования новых подходов к оперативно-технологическому управлению и производственно-технической деятельности.
Энергетическая стратегия России на период до 2030 г., одобренная Правительством РФ, определила ориентиры модернизации отрасли в рамках перехода российской экономики на инновационный и энергоэффективный путь развития. В декабре 2009 г. на заседании Совета генеральных и главных конструкторов, ведущих ученых и специалистов высокотехнологичных секторов экономики при Председателе Правительства РФ в числе первоочередных мер в области обеспечения безопасности и надежности энергетических объектов была обозначена необходимость внедрения инновационных решений, в частности концепции так называемой «интеллектуальной сети» (Smart Grid).
В настоящее время проблема создания интеллектуальной сети в мировом энергетическом сообществе занимает особое место. В энергетических компаниях США и Западной Европы внедряются проекты с применением элементов Smart Grid. Подобные пилотные проекты существуют и в России, хотя пока это направление не получило широкого распространения. Независимо от своего местоположения крупные компании, работающие в электроэнергетике, все чаще обращаются к идее Smart Grid как технологии, способной существенно повысить эффективность деятельности распределительного сетевого комплекса. В мире идет процесс накопления и систематизации информации, формирования принципов комплексного использования интеллектуальных технологических решений.
Термин Smart Grid в различных источниках не имеет единого определения. В России его трактуют как «интеллектуальную сеть энергетики», «интеллектуальную электроэнергетическую систему», «активно-адаптивную сеть энергетики».
Нам представляется целесообразным рассматривать понятие «интеллектуальная электроэнергетическая система» (ИЭС) как совокупность технологий и стандартов, объединяющих объекты генерации электроэнергии (крупные и малые), оборудование электрических сетей (магистральных, распределительных) и энергопринимающие устройства потребителей в единую информационную систему, в которой осуществляются мониторинг и управление работой всех участников производства, передачи, сбыта и потребления электроэнергии, в том числе в аварийных режимах.
В ряду факторов, сдерживающих переход отечественного распределительного электросетевого комплекса на качественно новый уровень развития, соответствующий современным требованиям к надежности, качеству электроснабжения и экономической эффективности, можно прежде всего выделить высокий моральный и физический износ основного и вспомогательного оборудования, недостаточную степень автоматизации и информатизации технологических процессов передачи и распределения электроэнергии, низкую оснащенность объектов РЭСК каналами технологической связи, а также отсутствие комплексного и системного характера в применении инновационных решений. Находящиеся в эксплуатации автоматизированные системы, выполняющие отдельные задачи технологического управления, зачастую слабо связаны между собой и не всегда обеспечивают получение качественной технологической информации в нужном объеме.
Кроме технических препятствий свою сдерживающую роль играют и нормативно-правовые противоречия в данной сфере, и неудовлетворительное информационно-технологическое взаимодействие субъектов рынка электроэнергии, образованных в ходе реформирования отрасли. Бизнес-интересы компаний, осуществляющих оперативно-диспетчерское управление, производство электроэнергии, ее магистральную передачу, распределение, сбыт, не всегда совпадают. Для создания эффективно функционирующей интеллектуальной электроэнергетической сети предстоит организовать всестороннее взаимодействие энергопредприятий и потребителей на новой законодательной и нормативно-технической базе. Решить эту задачу в целом можно только на государственном уровне.
Пока же энергетические компании, понимая актуальность данной проблемы, вынуждены заниматься внедрением элементов интеллектуальной сети самостоятельно.
ОАО «Холдинг МРСК» уделяет большое внимание инновационным технологиям, в том числе концепции Smart Grid. Специалисты холдинга осознают, что построение современной интегрированной сети невозможно без комплексной реновации оборудования, как силового, так и вторичного. Но сама по себе реновация не в состоянии повысить «интеллект» производственной структуры. Значимым элементом ИЭС должна стать разрабатываемая в холдинге АСТУ — автоматизированная система технологического управления оперативно-технологической и производственно-технической деятельностью, обеспечивающая всестороннюю поддержку процессов сбора, обработки и использования технологической информации о режимах функционирования электрических сетей, состоянии сетевых объектов и их оборудования, средств мониторинга. АСТУ должна объединить автоматизированные системы: диспетчерского управления, регулирования напряжения, частоты и мощности, релейной защиты и автоматики, управления технологическими процессами, сбора и передачи информации, учета электро-энергии.
Важно отметить, что разработка комплексной ИЭС в холдинге ведется не «с нуля», поскольку в настоящее время на объектах компании уже внедрено или внедряется большое количество систем ОДУ, телемеханики, релейной защиты и автоматики, учета электроэнергии.
Практически во всех 57 филиалах МРСК созданы современные центры управления сетями, 142 электросетевых филиала и 356 районных отделений оснащены автоматизированными системами диспетчерского управления.
Часть объектов оборудована передовыми (по точности измерений, временным параметрам, протоколам обмена данными и т. п.) системами телемеханики и АСУ ТП.
Это формирует необходимую базу для внедрения принципиально новых подходов к технологическому управлению распределительным электросетевым комплексом, и при построении ИСЭ логично будет использовать существующие ИТ-средства, учитывая техническую и экономическую целесообразность такого шага.
Сегодня наиболее перспективными видятся следующие направления развития:
Построение интеллектуальной сети позволит повысить надежность электроснабжения потребителей, сократить потери электроэнергии и расход энергоресурсов, снизить затраты на строительство и эксплуатацию линий электропередачи и подстанций, создать условия для сооружения объектов малой энергетики, в частности возобновляемой. Кроме того, ИСЭ будет способствовать экономии средств и ресурсов различных групп конечных потребителей электроэнергии, уменьшению вредных выбросов в атмосферу и снижению негативного воздействия на климат. Внедрение ИСЭ потребует всестороннего привлечения научно-технического потенциала и может стать локомотивом развития российских технологий.
Все это — масштабная и кропотливая работа, затрагивающая сферы деятельности практически всех субъектов энергетики: регулирующих органов, предприятий генерации, сетевых компаний, потребителей, которую нельзя завершить, утвердив один документ или приняв одно волевое решение. Необходим системный подход и координация усилий большого числа заинтересованных участников — как отечественных, так и зарубежных.
Энергетическая стратегия России на период до 2030 г., одобренная Правительством РФ, определила ориентиры модернизации отрасли в рамках перехода российской экономики на инновационный и энергоэффективный путь развития. В декабре 2009 г. на заседании Совета генеральных и главных конструкторов, ведущих ученых и специалистов высокотехнологичных секторов экономики при Председателе Правительства РФ в числе первоочередных мер в области обеспечения безопасности и надежности энергетических объектов была обозначена необходимость внедрения инновационных решений, в частности концепции так называемой «интеллектуальной сети» (Smart Grid).
В настоящее время проблема создания интеллектуальной сети в мировом энергетическом сообществе занимает особое место. В энергетических компаниях США и Западной Европы внедряются проекты с применением элементов Smart Grid. Подобные пилотные проекты существуют и в России, хотя пока это направление не получило широкого распространения. Независимо от своего местоположения крупные компании, работающие в электроэнергетике, все чаще обращаются к идее Smart Grid как технологии, способной существенно повысить эффективность деятельности распределительного сетевого комплекса. В мире идет процесс накопления и систематизации информации, формирования принципов комплексного использования интеллектуальных технологических решений.
Термин Smart Grid в различных источниках не имеет единого определения. В России его трактуют как «интеллектуальную сеть энергетики», «интеллектуальную электроэнергетическую систему», «активно-адаптивную сеть энергетики».
Нам представляется целесообразным рассматривать понятие «интеллектуальная электроэнергетическая система» (ИЭС) как совокупность технологий и стандартов, объединяющих объекты генерации электроэнергии (крупные и малые), оборудование электрических сетей (магистральных, распределительных) и энергопринимающие устройства потребителей в единую информационную систему, в которой осуществляются мониторинг и управление работой всех участников производства, передачи, сбыта и потребления электроэнергии, в том числе в аварийных режимах.
В ряду факторов, сдерживающих переход отечественного распределительного электросетевого комплекса на качественно новый уровень развития, соответствующий современным требованиям к надежности, качеству электроснабжения и экономической эффективности, можно прежде всего выделить высокий моральный и физический износ основного и вспомогательного оборудования, недостаточную степень автоматизации и информатизации технологических процессов передачи и распределения электроэнергии, низкую оснащенность объектов РЭСК каналами технологической связи, а также отсутствие комплексного и системного характера в применении инновационных решений. Находящиеся в эксплуатации автоматизированные системы, выполняющие отдельные задачи технологического управления, зачастую слабо связаны между собой и не всегда обеспечивают получение качественной технологической информации в нужном объеме.
Кроме технических препятствий свою сдерживающую роль играют и нормативно-правовые противоречия в данной сфере, и неудовлетворительное информационно-технологическое взаимодействие субъектов рынка электроэнергии, образованных в ходе реформирования отрасли. Бизнес-интересы компаний, осуществляющих оперативно-диспетчерское управление, производство электроэнергии, ее магистральную передачу, распределение, сбыт, не всегда совпадают. Для создания эффективно функционирующей интеллектуальной электроэнергетической сети предстоит организовать всестороннее взаимодействие энергопредприятий и потребителей на новой законодательной и нормативно-технической базе. Решить эту задачу в целом можно только на государственном уровне.
Пока же энергетические компании, понимая актуальность данной проблемы, вынуждены заниматься внедрением элементов интеллектуальной сети самостоятельно.
ОАО «Холдинг МРСК» уделяет большое внимание инновационным технологиям, в том числе концепции Smart Grid. Специалисты холдинга осознают, что построение современной интегрированной сети невозможно без комплексной реновации оборудования, как силового, так и вторичного. Но сама по себе реновация не в состоянии повысить «интеллект» производственной структуры. Значимым элементом ИЭС должна стать разрабатываемая в холдинге АСТУ — автоматизированная система технологического управления оперативно-технологической и производственно-технической деятельностью, обеспечивающая всестороннюю поддержку процессов сбора, обработки и использования технологической информации о режимах функционирования электрических сетей, состоянии сетевых объектов и их оборудования, средств мониторинга. АСТУ должна объединить автоматизированные системы: диспетчерского управления, регулирования напряжения, частоты и мощности, релейной защиты и автоматики, управления технологическими процессами, сбора и передачи информации, учета электро-энергии.
Важно отметить, что разработка комплексной ИЭС в холдинге ведется не «с нуля», поскольку в настоящее время на объектах компании уже внедрено или внедряется большое количество систем ОДУ, телемеханики, релейной защиты и автоматики, учета электроэнергии.
Практически во всех 57 филиалах МРСК созданы современные центры управления сетями, 142 электросетевых филиала и 356 районных отделений оснащены автоматизированными системами диспетчерского управления.
Часть объектов оборудована передовыми (по точности измерений, временным параметрам, протоколам обмена данными и т. п.) системами телемеханики и АСУ ТП.
Это формирует необходимую базу для внедрения принципиально новых подходов к технологическому управлению распределительным электросетевым комплексом, и при построении ИСЭ логично будет использовать существующие ИТ-средства, учитывая техническую и экономическую целесообразность такого шага.
Сегодня наиболее перспективными видятся следующие направления развития:
- создание иерархических информационных управляющих систем нового поколения, работающих в рамках единой информационной модели (Common Information Model) на основе стандартизованных протоколов и интерфейсов взаимодействия;
- совершенствование на базе интеллектуальных устройств систем релейной защиты, автоматики, телемеханики, АСУ ТП, интегрированных между собой и с информационными управляющими системами;
- внедрение систем автоматического секционирования и децентрализованной автоматизации управления аварийными режимами функционирования распределительной сети, построенных на базе интеллектуальных коммутационных аппаратов: реклоузеров, выключателей нагрузки, управляемых разъединителей;
- внедрение интеллектуальных систем контроля и управления электропотреблением, решающих задачи информационного обеспечения процессов коммерческих расчетов, формирования балансов и обнаружения мест возникновения потерь, а также мониторинга сети и контроля качества электроэнергии, ограничений и дистанционного управления нагрузкой;
- модернизация каналов технологической связи, обеспечивающих высокоскоростной, универсальный, двунаправленный обмен информацией с достаточной степенью ее защиты.
Построение интеллектуальной сети позволит повысить надежность электроснабжения потребителей, сократить потери электроэнергии и расход энергоресурсов, снизить затраты на строительство и эксплуатацию линий электропередачи и подстанций, создать условия для сооружения объектов малой энергетики, в частности возобновляемой. Кроме того, ИСЭ будет способствовать экономии средств и ресурсов различных групп конечных потребителей электроэнергии, уменьшению вредных выбросов в атмосферу и снижению негативного воздействия на климат. Внедрение ИСЭ потребует всестороннего привлечения научно-технического потенциала и может стать локомотивом развития российских технологий.
Все это — масштабная и кропотливая работа, затрагивающая сферы деятельности практически всех субъектов энергетики: регулирующих органов, предприятий генерации, сетевых компаний, потребителей, которую нельзя завершить, утвердив один документ или приняв одно волевое решение. Необходим системный подход и координация усилий большого числа заинтересованных участников — как отечественных, так и зарубежных.
