АО «Концерн Росэнергоатом»: опыт внедрения общей информационной модели

До недавнего времени в электроэнергетике не было общепринятого подхода к моделированию элементов электроэнергетических систем: каждый разработчик программного обеспечения мог использовать тот или иной подходящий вариант для решения конкретных прикладных задач. По мере разрастания информационных систем стало все сложнее совмещать по-разному устроенные модели, эта практика приводила к увеличению трудозатрат и повышению вероятности возникновения ошибок и потерь данных.

Юсупов И.Х., главный специалист отдела цифровой энергетики Департамента цифровизации и развития в электроэнергетике АО «Концерн Росэнергоатом»

Приказ Минэнерго России от 20.12.2022 № 1340 «Об утверждении Правил предоставления информации, необходимой для осуществления оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике» ввел унифицированный способ обмена данными на основе общей информационной модели (common information model, CIM).

Все субъекты электроэнергетики обязаны перейти на этот формат в срок до 1 января 2024 года. В том числе это относится к АО «Концерн Росэнергоатом» — оператору российских атомных электростанций и одному из членов-учредителей Ассоциации «Цифровая энергетика». Проект реализуется Концерном совместно с еще одним членом Ассоциации — АО «Системный оператор ЕЭС».

CIM — цифровая модель системы, описывающая ее основные элементы, их свойства и связи между ними в виде общепринятых и одинаково понимаемых определений и понятий. В России CIM описывается серией национальных стандартов «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Информационная модель электротехники», основанных на стандартах Международной электротехнической комиссии МЭК 61970 и МЭК 61968.

Модель верхнего уровня включает в себя всю электроэнергетическую систему: электростанции, линии электропередачи, подстанции и так далее. Эта общая картина составляется из более мелких моделей, которые формируются отдельными субъектами при помощи специализированного программного обеспечения. Информация экспортируется в виде XML-файла и загружается на специальный CIM-портал, которым ведает АО «СО ЕЭС».

Главный параметр элементов CIM — идентификатор mRID (master resource identifier), уникальный ключ, который указывает на конкретный объект для его однозначного распознания каждой организацией и информационной системой. Кроме того, в модель вносятся данные о производителе и марке оборудования, годе ввода в эксплуатацию, паспортных параметрах и другая специфическая информация.

Все это позволяет «Системному оператору» в любой момент понимать состояние Единой энергетической системы России.

Для оптимизации процесса перехода на CIM в АО «Концерн Росэнергоатом» было принято решение на первом этапе реализовать пилотные проекты на базе Калининской и Ленинградской АЭС, а на следующем — разделить оставшиеся девять подведомственных станций на три очереди. В первую вошли Балаковская, Белоярская и Билибинская станции, во вторую — Кольская, Курская и Нововоронежская, в третью — Ростовская, Смоленская и ПАТЭС.

Центральный аппарат Концерна обучил ответственных сотрудников атомных станций работе с платформой СК-11 производства АО «Монитор Электрик» — программном обеспечении, применяемом для ведения CIM-модели. Для персонала АЭС провели семинары в формате видеоконференцсвязи и на конкретных примерах объяснили механизм формирования моделей.

Первичные модели оборудования атомных электростанций, предоставленные «Системным оператором», были расширены и дополнены параметрами и характеристиками, что позволило привести модель к актуальному состоянию.

Разделение станций на очереди, создание таблицы сопоставления и тщательная систематизация данных на этапе подготовки позволили провести работы максимально оперативно.

Актуализированная модель была загружена на CIM-портал для проверки АО «СО ЕЭС». Пока она верифицировалась, Концерн со своей стороны получил время для детального тестирования и обкатки системы.

Примененная методология позволила реализовать проект совместно с «Системным оператором» в течение года.

В декабре 2023 года после проработки замечаний АО «СО ЕЭС» стороны начнут регулярный обмен данными CIM в соответствии с приказом Минэнерго № 1340.

В будущем Концерн переведет на CIM-основу и другие элементы взаимодействия с АО «СО ЕЭС», такие как предоставление информации о текущих и плановых заявках на вывод оборудования в ремонт, данных о релейной защите автоматики и лицах, которые могут осуществлять оперативные переключения на объектах. Это позволит «Системному оператору» иметь всю информацию, необходимую для ведения электроэнергетического режима, в одной программе.

При этом компания не только выполняет требования АО «СО ЕЭС» по предоставлению данных для оперативно-диспетчерского управления, но и стремится расширить использование принципов CIM в собственных внутренних процессах.

В настоящий момент разрабатывается общая библиотека моделей всего оборудования Концерна. Для ее реализации планируется расширить существующие российские ГОСТы и распространить CIM-номенклатуру на специфическое оборудование АЭС, такое как ядерные реакторы, технологические защиты, стержни, парогенераторы.

Также ведется работа над проектом централизованной системы планирования ремонтов, модернизаций и реконструкций, основанной на импортозамещенных программных решениях. В своих расчетах эта система будет опираться именно на данные CIM.

Подход с использованием единой мастер-системы, содержащей в качестве основы CIM, позволит снизить трудозатраты на интеграцию с существующими и вновь создаваемыми информационными системами, оптимизировать процесс актуализации данных в разных системах, а также минимизировать вероятность возникновения ошибок при сопровождении НСИ.

Внедряя единую информационную модель, АО «Концерн Росэнергоатом» не останавливается на достигнутом и расширяет применение CIM-подхода для создания единой доверенной цифровой среды.