Цифровизация
электроэнергетики
—
одна
из
целей
реа
-
лизации
национальной
программы
«
Цифровая
экономика
Российской
Федерации
» (
утверждена
Распоряжением
Пра
-
вительства
РФ
от
28.07.2017
№
1632-
р
и
закреплена
Указом
Президента
Российской
Федерации
от
07.05.2018
№
204).
В
целях
создания
единого
подхода
к
цифровизации
процес
-
сов
в
электросетевом
комплексе
разработана
Концепция
цифровизации
сетей
на
2018–2030
годы
Компании
«
Россе
-
ти
».
В
соответствии
с
основными
положениями
указанной
Концепции
осуществляется
и
цифровизация
электрических
сетей
ПАО
«
Ленэнерго
»,
реализуется
пилотный
проект
по
созданию
цифрового
РЭС
.
Цифровой
РЭС
на
базе
Северного
РЭС
ПАО
«
Ленэнерго
»
Ц
ифровая
сеть
предполагает
качественно
новое
состояние
электрической
сети
,
которое
объединяет
на
технологическом
уровне
электрические
сети
,
потребите
-
лей
и
производителей
электроэнергии
в
единую
автоматизированную
систему
.
В
первую
очередь
от
цифровизации
сети
ожидается
:
–
способность
к
самовосстановлению
после
сбоев
в
подаче
электроэнергии
;
–
устойчивость
сети
к
физическому
и
кибернетическому
вмешательству
злоумышлен
-
ников
;
–
обеспечение
требуемого
качества
передаваемой
электроэнергии
;
–
обеспечение
синхронной
работы
источников
генерации
и
узлов
хранения
электро
-
энергии
;
–
возможность
активного
участия
в
работе
сети
потребителей
;
–
интеграция
в
сеть
новых
высокотехнологичных
продуктов
.
В
рамках
комплексного
подхода
к
цифровизации
сетей
стратегия
проекта
(
рисунок
1)
включает
в
себя
реализацию
мероприятий
по
следующим
направлениям
:
–
создание
Единого
центра
управления
сетями
(
ЕЦУС
)
с
внедрением
автоматизирован
-
ной
системы
диспетчерского
управления
(
АСДУ
)
для
оперативного
управления
сетью
с
расширенным
расчетно
-
аналитическим
комплексом
;
–
строительство
цифровых
ПС
35–110
кВ
;
–
модернизация
вторичных
систем
существующих
ПС
35–110
кВ
;
–
автоматизация
сети
6–20
кВ
(
создание
цифровых
районов
электрических
сетей
);
–
внедрение
интеллектуального
учета
электрической
энер
гии
в
целях
снижения
коммер
-
ческих
потерь
и
использования
данных
учета
в
расчетно
-
аналитических
функциях
;
–
создание
мультисервисной
сети
связи
.
Игорь
КУЗЬМИН
,
первый
заместитель
генерального
дирек
-
тора
—
главный
инже
-
нер
ПАО
«
Ленэнерго
»
Нияз
МАГДЕЕВ
,
заместитель
главного
инженера
по
техно
-
логическому
развитию
и
инновациям
ПАО
«
Ленэнерго
»
Юрий
ГУЛИМ
,
главный
специалист
Департамента
технологического
развития
и
инноваций
ПАО
«
Ленэнерго
»
2
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Цифровизация
Технические
и
экономические
эффекты
от
реализации
стратегии
цифровизации
сетей
ПАО
«
Ленэнерго
»
достига
-
ются
только
в
результате
комплексного
подхода
к
модер
-
низации
сетей
и
последующей
параллельной
работы
всех
функциональных
областей
.
При
комплексном
применении
современных
технологий
,
направленных
на
цифровизацию
,
планируется
достижение
следующих
эффектов
:
–
снижение
потерь
электроэнергии
;
–
снижение
операционных
затрат
;
–
улучшение
показателей
надежности
(
средней
продолжи
-
тельности
и
частоты
отключений
)
на
50%;
–
обеспечение
большей
доступности
технологического
присоединения
для
новых
потребителей
.
Реализация
проекта
будет
осуществлена
в
период
с
2018
по
2030
год
и
предусматривает
выделение
трех
ос
-
новных
этапов
.
На
первом
этапе
планируется
подготовить
технологи
-
ческую
базу
для
цифровизации
,
внедрить
современную
си
-
стему
управления
сетями
в
рамках
создания
единого
центра
управления
сетями
ПАО
«
Ленэнерго
» (
ЕЦУС
),
а
также
ре
-
ализовать
ряд
пилотных
комплексных
проектов
для
после
-
дующего
распространения
наиболее
эффективных
техниче
-
ских
решений
в
ПАО
«
Ленэнерго
».
Срок
окончания
этапа
:
2022
год
.
Второй
этап
нацелен
на
комплексную
автоматизацию
электросетевых
объектов
и
процессов
управления
,
монито
-
ринга
и
выявления
«
узких
мест
».
Этот
этап
позволит
устра
-
нить
существующие
проблемы
в
организации
оперативно
-
технологического
управления
и
выявить
целевые
задачи
инвестиций
на
ближайшие
5–10
лет
.
Этап
планируется
за
-
вершить
в
2025
году
.
На
третьем
этапе
завершится
работа
по
цифрови
-
зации
основных
элементов
цифровой
сети
—
подстанций
35–110
кВ
и
районов
электрических
сетей
.
Кроме
того
,
в
рамках
данного
этапа
будет
проработано
внедрение
технологий
,
основанных
на
искусственном
интеллекте
и
машинном
обучении
.
Когда
реализованы
все
доступные
способы
автоматизации
и
управления
,
а
задача
повы
-
шения
эффективности
выходит
уже
не
на
первый
план
,
в
действие
вступает
технология
Big Data.
Она
анализи
-
рует
огромный
объем
данных
,
ищет
новые
зависимости
ключевых
показателей
деятельности
компании
и
пред
-
лагает
создать
новые
алгоритмы
управления
компанией
.
Этот
процесс
нацелен
на
качественный
скачок
в
вопросе
повышения
эффективности
всех
процессов
и
обеспечит
не
менее
10%
роста
основных
параметров
:
надежности
,
эффективности
,
производительности
труда
.
Срок
оконча
-
ния
этапа
: 2030
год
.
В
целях
реализации
проектов
,
направленных
на
созда
-
ние
цифровых
сетей
,
для
принятия
коллегиальных
техниче
-
ских
решений
по
смежным
направлениям
в
ПАО
«
Ленэнерго
»
создан
ряд
рабочих
групп
по
направлениям
цифровизации
под
руководством
управляющего
комитета
(
рисунок
2).
Рис
. 1.
Структура
цифровизации
сети
ПАО
«
Ленэнерго
»
3
Ответственным
за
реализацию
пилотных
проектов
,
направленных
на
цифровизацию
,
является
первый
заместитель
генерального
директора
—
главный
инженер
ПАО
«
Лен
-
энерго
».
Состав
рабочей
группы
:
блок
тех
-
нологического
развития
и
инноваций
,
блок
информационных
технологий
,
блок
реали
-
зации
и
развития
услуг
,
блок
перспективного
развития
,
блок
оперативно
-
технологического
и
ситуационного
управления
,
экономический
блок
,
блок
капитального
строительства
,
без
-
опасности
,
представители
эксплуатирующих
филиалов
.
Всего
— 42
человека
.
Указанная
организационная
структура
по
-
зволяет
качественно
взаимодействовать
с
науч
-
но
-
исследовательскими
институтами
,
произ
во
-
дителями
оборудования
,
проектными
орга
-
низациями
и
разрабатывать
наиболее
эф
-
фективные
типовые
решения
для
последую
-
щего
использования
при
цифровизации
сети
ПАО
«
Ленэнерго
».
Важным
этапом
перехода
к
цифровым
сетям
является
создание
Единого
центра
управления
сетями
(
ЕЦУС
)
с
внедрением
оперативно
-
управляющего
комплекса
с
рас
-
ширенными
расчетно
-
аналитическими
функ
-
циями
для
управления
цифровой
электриче
-
ской
сетью
.
Параллельно
с
созданием
ЕЦУС
будет
ве
-
стись
работа
по
пилотным
проектам
,
направ
-
ленным
на
создание
цифровых
сетей
(
цифро
-
вой
РЭС
,
цифровые
ПС
,
активно
-
адаптивные
участки
сети
в
различных
РЭС
).
По
результа
-
там
реализации
пилотных
проектов
наиболее
эффективные
технические
решения
будут
вне
-
дряться
по
всей
сети
ПАО
«
Ленэнерго
».
Цифровой
РЭС
—
высокоавтоматизиро
-
ванный
район
распределительных
электриче
-
ских
сетей
,
обеспечивающий
наблюдаемость
и
управляемость
посредством
цифровых
си
-
стем
связи
,
управляемый
в
режиме
реального
времени
и
отслеживающий
параметры
и
ре
-
жимы
работы
основных
участников
процес
-
са
передачи
и
потребления
электроэнергии
,
поддерживающий
функции
самодиагностики
и
самовосстановления
,
а
также
интеллекту
-
альный
учет
потребляемой
электроэнергии
.
Пилотный
проект
,
направленный
на
циф
-
ровизацию
распределительных
электрических
сетей
6–10
кВ
(
цифровой
РЭС
),
реализуется
в
ПАО
«
Ленэнерго
»
на
базе
Северного
РЭС
филиала
ПАО
«
Ленэнерго
» — «
Кабельная
сеть
» (
рисунок
3).
Рис
. 2.
Проектная
команда
УПРАВЛЯЮЩИЙ
КОМИТЕТ
ПО
РЕАЛИЗАЦИИ
ПРОЕКТОВ
ПО
СОЗДАНИЮ
ЦИФРОВЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
Руководитель
управляющего
комитета
:
генеральный
директор
ПАО
«
Ленэнерго
»
РАБОЧАЯ
ГРУППА
ПО
РЕАЛИЗАЦИИ
ПРОЕКТОВ
ПО
СОЗДАНИЮ
ЦИФРОВЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
Руководитель
рабочей
группы
:
первый
заместитель
генерального
директора
—
главный
инженер
ПАО
«
Ленэнерго
»
Направление
«
Единый
центр
управления
цифровыми
сетями
(
ЕЦУС
)»
Направление
«
Цифровая
ПС
»
Направление
«
Цифровой
РЭС
»
Научно
-
исследовательские
институты
,
ведущие
производители
оборудования
,
разработчики
программного
обеспечения
,
проектные
организации
Рис
. 3.
Северный
РЭС
филиала
ПАО
«
Ленэнерго
» — «
Кабельная
сеть
»
4
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Цифровизация
Преобладает
коммунально
-
бытовая
нагрузка
На
сегодняшний
день
Северный
район
электрических
сетей
осуществляет
эксплуатацию
электрических
сетей
0,4–10
кВ
на
территории
Калининского
и
Выборгского
административных
районов
Санкт
-
Петербурга
.
На
терри
-
тории
обслуживания
РЭС
(
площадью
50,11
км
2
)
располо
-
жено
1048
ТП
и
РП
6–10
кВ
,
протяженность
КЛ
6–10
кВ
—
2089,84
км
,
протяженность
КЛ
0,4
кВ
— 1032,17
км
.
В
зоне
ответственности
Северного
РЭС
проживает
порядка
850 000
человек
.
Потребляемая
мощность
составляет
~380
МВт
,
а
потребность
в
дополнительной
мощности
~101
МВт
.
Уровень
потерь
электрической
энергии
13,58%,
SAIDI — 0,02757, SAIFI — 0,02267.
Проект
создания
цифрового
РЭС
запланирован
с
раз
-
делением
на
этапы
в
период
2017–2021
годов
(
рисунок
4).
В
рамках
I
этапа
создания
цифрового
РЭС
будет
обеспечено
внедрение
элементов
цифровой
сети
в
Се
-
верном
РЭС
:
индикаторы
протекания
токов
короткого
замыкания
(
ИТКЗ
),
устройства
сбора
и
передачи
данных
(
УСПД
),
волоконно
-
оптические
линии
связи
(
ВОЛС
),
ав
-
томатизированные
информационно
-
измерительные
си
-
стемы
коммерческого
учета
электроэнергии
(
АИИС
КУЭ
),
контроллеры
—
это
позволит
обеспечить
наблюдаемость
сети
.
Выполнение
работ
по
следующим
этапам
создания
цифрового
РЭС
возможно
только
после
выполнения
комплексного
проектирования
.
Окончание
проектно
-
изыскательных
работ
(
ПИР
)
запланировано
на
сентябрь
2019
года
.
В
рамках
II
этапа
создания
цифрового
РЭС
плани
-
руется
внедрение
системы
управления
цифровым
РЭС
(
включая
функции
автоматической
локализации
повреж
-
денного
участка
,
самовосстановления
сети
)
на
основе
создаваемой
в
рамках
проекта
ЕЦУС
оперативно
-
диспет
-
черской
службы
(
ОДС
)
Центра
с
расширенными
расчетно
-
аналитическими
функциями
с
интеграцией
систем
АИИС
КУЭ
,
ИТКЗ
,
существующих
систем
ТМ
,
организация
связи
с
сетевыми
объектами
РЭС
.
Окончание
этапа
запланиро
-
вано
на
2020
год
.
В
рамках
III
этапа
создания
цифрового
РЭС
плани
-
руется
установка
управляемых
элементов
сети
с
после
-
дующей
телемеханизацией
100%
сетевых
объектов
РЭС
и
последующей
интеграцией
подсистем
во
внедряемый
программно
-
технический
комплекс
системы
управления
цифрового
РЭС
.
Реализация
функций
самовосстановле
-
ния
и
автоматической
оптимизации
режимов
работы
сети
.
Окончание
этапа
запланировано
на
декабрь
2021
года
.
Ожидается
,
что
в
результате
реализации
проекта
уровень
потерь
электрической
энергии
будет
снижен
до
7,45%.
Достижению
такого
результата
будет
способство
-
вать
оснащение
всех
точек
поставки
системами
авто
-
матизированного
учета
потребления
электроэнергии
,
автоматическое
выявление
небалансов
электроэнергии
,
безучетного
и
бездоговорного
потребления
,
автоматиче
-
ское
выявление
зон
с
ненормативным
качеством
электро
-
энергии
.
Существенное
влияние
окажет
проект
цифрового
РЭС
и
на
финансовые
показатели
предприятия
.
Автоматиза
-
ция
технологических
процессов
приведет
к
оптимизации
организационной
структуры
РЭС
.
Затраты
на
ТОиР
будут
снижены
на
10,8% (
применение
малообслуживаемого
обо
-
рудования
,
упрощение
механизмов
поверки
устройств
,
удаленная
ди
агностика
и
самодиагностика
оборудования
и
систем
),
снижение
за
-
трат
на
ГСМ
на
50%.
В
со
-
вокупности
это
приведет
к
снижению
OPEX
РЭС
не
менее
чем
на
15,2%.
Примерно
на
таком
же
уровне
(15%)
предпо
-
лагается
достижение
эф
-
фекта
от
снижения
капи
-
тальных
затрат
(CAPEX).
Эффект
планируется
до
-
стичь
за
счет
снижения
потребности
в
новом
строительстве
(
либо
ре
-
конструкции
объектов
с
увеличением
транс
-
форматорной
мощности
)
благодаря
обеспечению
наблюдаемости
сети
,
оценки
перетоков
мощно
-
сти
в
различных
режимах
по
фактическим
показате
-
Рис
. 4.
Целевая
схема
аппаратного
управления
Северного
РЭС
филиала
ПАО
«
Ленэнерго
» —
«
Кабельная
сеть
»
при
реализации
пилотного
проекта
создания
цифрового
РЭС
ПТК ОТиСУ ЦУС
SCADA
CALL-центр
NMS
DMS
OMS
EMS
ЕДИНАЯ БД
НА ОСНОВЕ CIM
CIM эн. системы
предприятия
ЦУС
ОТУ ЛЭП 35-110 кВ
и оборудования
ПС 35-110 кВ
SCADA
DMS
OMS
FLISR
CIM ОДС
ОДС
ОТУ ЛЭП 0,4-20 кВ
и оборудования
ТП, РП 6-20 кВ
АРМ РЭС
ОВБ
РЗА
КиТАСУ
БД СУПА
ПК СОД
АСУЭ
ГИС
ТП/РП
ТМ
РЗА
ККЭ
ОМП
АСУЭ
ИТКЗ
ПС 35-110 кВ
АСУ ТП
РЗА
ККЭ
ОМП
АСУЭ
5
лям
с
последующей
автоматической
оптимизацией
режима
(
обеспечивается
равномерная
загрузка
оборудования
).
До
-
полнительный
эффект
будет
достигаться
за
счет
возмож
-
ности
автоматизированного
проектирования
(
в
САПР
) —
снижение
затрат
на
ПИР
.
Кроме
того
,
за
счет
цифровых
технологий
снижается
объем
и
стоимость
пусконаладоч
-
ных
работ
(
ПНР
).
Не
следует
забывать
и
технологическое
различие
объектов
традиционной
конструкции
и
цифровых
сетей
:
при
использовании
цифровых
технологий
предпо
-
лагается
значительное
уменьшение
количества
медных
связей
.
Цифровизация
электрических
сетей
позволит
зна
-
чительно
повысить
надежность
электроснабжения
по
-
требителей
.
На
основании
анализа
выполненных
этапов
проектно
-
изыскательских
работ
по
созданию
активно
-
адаптивных
сетей
,
а
также
с
учетом
экспертной
оценки
текущего
состояния
сетей
и
потенциала
по
улучшению
показателей
SAIDI, SAIFI
определено
целевое
снижение
указанных
показателей
к
окончанию
реализации
пилотного
проекта
по
созданию
цифрового
РЭС
— 50%
по
отношению
к
текущему
состоянию
.
Снижение
показателей
будет
про
-
исходить
по
мере
внедрения
оборудования
,
направленного
на
цифровизацию
сетей
.
Эффект
будет
достигаться
за
счет
функции
самовосстановления
сети
,
автоматической
лока
-
лизации
мест
повреждения
,
равномерного
распределения
нагрузки
,
средств
мониторинга
и
самодиагностики
,
обеспе
-
чении
дистанционной
управляемости
сети
.
По
результатам
реализации
проекта
будут
оптимизи
-
рованы
внутренние
бизнес
-
процессы
ПАО
«
Ленэнерго
»
(
таб
лица
1).
Цифровизация
электрических
сетей
повлияет
не
только
на
эффективность
функционирования
электросетевого
ком
-
плекса
,
но
также
окажет
значительное
влияние
на
качество
услуг
для
конечного
потребителя
:
–
сократится
время
технологического
присоединения
потребителей
за
счет
внедрения
расчетной
функции
по
моделированию
технических
требований
и
сроков
для
выполнения
обязательств
по
технологическому
присоединению
,
а
также
сокращения
объемов
нового
строительства
для
технологического
присоединения
за
счет
равномерной
загрузки
оборудования
;
–
повысится
качество
электроэнергии
у
потребителя
(
уменьшение
отклонений
напряжения
и
частоты
)
за
счет
внедрения
функции
оптимизации
режимов
работы
сети
,
оптимизации
схем
сети
,
мониторинга
показателей
каче
-
ства
электроэнергии
;
–
сократится
время
перерывов
электроснабжения
потре
-
бителей
за
счет
обеспечения
управляемости
сети
,
внед
-
рения
функции
самовосстановления
и
автоматической
локализации
мест
повреждения
.
Руководители
и
специалисты
ПАО
«
Ленэнерго
»
также
считают
,
что
цифровизация
электрических
сетей
позво
-
лит
добиться
не
только
экономических
и
технических
эф
-
фектов
при
решении
прикладных
задач
,
но
существенным
образом
повлияет
на
следующие
глобальные
факторы
развития
экономики
и
повышения
качества
жизни
:
1)
высокий
уровень
комфорта
среды
обитания
,
высокие
стандарты
качества
энергоснабжения
и
обслуживания
;
2)
конкурентоспособность
отечественной
продукции
энергетического
машиностроения
и
информационных
систем
;
3)
улучшение
экологии
за
счет
сокращения
потерь
и
при
-
менения
новых
энергосберегающих
технологий
,
а
так
-
же
применения
более
экологичного
оборудования
.
Табл
. 1.
Планируемые
изменения
бизнес
-
процессов
в
ПАО
«
Ленэнерго
»
по
результатам
реализации
проекта
Показатель
Описание
Корректировка
технологических
процессов
Автоматизация
управления
электрическими
режимами
,
автоматизированная
локализация
поврежденных
элементов
сети
,
автоматическое
реагирование
на
изменения
,
происходящие
в
сети
с
последующим
принятием
оптимальных
решений
для
предотвращения
аварий
и
осуществления
энергоснабжения
с
повышенной
надеж
ностью
и
экономической
эффективностью
.
Корректировка
бизнес
-
процессов
Автоматизация
управления
аварийным
запасом
,
автоматизированное
формирование
предложений
в
ремонтную
и
инвестиционные
программы
,
моделирование
технических
требований
и
сроков
для
выполнения
технологичес
кого
присоединения
,
автоматическое
взаимодействие
с
потребителями
.
Изменения
организационной
структуры
РЭС
В
соответствии
с
целевой
структурой
ОТУ
(
ЕЦУС
),
из
состава
РЭС
исключается
диспетчерская
служба
.
Возможно
внесение
дополнительных
изменений
в
оргструктуру
.
Корректировка
нормативов
численности
За
счет
автоматизации
ряда
процессов
технологического
управления
(
управление
коммутационными
аппаратами
,
автоматическая
локализация
поврежденного
участка
и
пр
.),
а
также
бизнес
-
процессов
,
предполагается
оптимизация
нормативов
численности
персонала
.
6
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Цифровизация
Оригинал статьи: Цифровой РЭС на базе Северного РЭС ПАО «Ленэнерго»
Цифровизация электроэнергетики — одна из целей реализации национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» (утверждена Распоряжением Правительства РФ от 28.07.2017 № 1632-р и закреплена Указом Президента Российской Федерации от 07.05.2018 № 204). В целях создания единого подхода к цифровизации процессов в электросетевом комплексе разработана Концепция цифровизации сетей на 2018–2030 годы Компании «Россети». В соответствии с основными положениями указанной Концепции осуществляется и цифровизация электрических сетей ПАО «Ленэнерго», реализуется пилотный проект по созданию цифрового РЭС.
