Интеллектуальные
Интеллектуальные
системы
системы
против
против
урагана
урагана
Irene
Irene
11
Ураган
Irene 2011
Интеллектуальная система PECO
позволила ускорить ликвидацию
последствий урагана
Гленн А. Притчард (Glenn A. Pritchard),
PECO
В
августе
2011
года
на
коммунальные
сооружения
восточ
-
ного
побережья
США
обрушился
ураган
Irene,
принеся
с
собой
сильнейший
ветер
и
проливные
дожди
.
В
зоне
бед
-
ствия
оказался
весь
восток
Соединенных
Штатов
,
включая
подведомственную
компании
PECO
территорию
на
юго
-
востоке
Пенсильвании
.
На
этой
территории
произошло
более
500
тысяч
отключений
электроэнергии
из
-
за
упавших
деревьев
,
затоплений
и
других
нарушений
,
вызванных
ураганом
.
Но
это
ещё
не
всё
:
около
7
миллионов
потребителей
в
14
штатах
остались
без
электроэнер
-
гии
.
Ураган
Irene
является
одним
из
пяти
наиболее
мощных
ура
-
ганов
,
которые
пережила
PECO
за
время
своего
существования
.
Буря
принесла
25
сантиметров
осадков
,
а
порывы
ветра
достигали
121
км
/
ч
.
Несмотря
на
все
трудности
,
компания
PECO
смогла
не
-
медленно
приступить
к
восстановительным
работам
,
и
уже
через
72
часа
подача
электричества
почти
всем
пострадавшим
потреби
-
телям
возобновилась
.
Восстановительные
работы
были
заверше
-
ны
за
5
дней
.
Группа
аварийной
готовности
компании
PECO
своевременно
оценила
степень
разрушений
,
которые
надвигающийся
ураган
может
причинить
распределительной
системе
.
Эти
разруше
-
ния
могли
оказаться
столь
же
значительными
,
как
и
от
урага
-
РЕЗЕРВНЫЕ
Системы
1
сентября
–
к
позднему
вечеру
энергоснабжение
всех
потребителей
было
восстановлено
.
28
августа
, 12
ночи
–
эпицентр
урагана
сместился
на
север
,
он
ослаб
и
превратился
в
тропический
шторм
.
Немедленно
начались
восстановительные
работы
.
27
августа
, 3
часа
дня
–
первые
удары
ветра
и
проливного
дождя
на
территории
,
подведомственной
РЕСО
.
За
ночь
ветер
и
дождь
усилились
.
На
дорогах
–
размытия
и
упавшие
деревья
.
27
августа
–
созданы
ремонтные
бригады
,
бригады
взаимопомощи
готовятся
начать
работы
в
6
часов
утра
28
августа
.
25–27
августа
–
РЕСО
готовится
к
урагану
3
категории
.
Подготавливаются
материалы
,
жильё
и
продовольствие
.
21
августа
–
формируется
ураган
Irene.
Объявлено
об
угрозе
для
восточного
побережья
США
.
12
Март–апрель 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Монтаж
интеллектуального
счётчика
.
В
рекламе
нет
необходимости
.
Выигрыш
потребителя
очевиден
.
на
Isabel,
пронесшегося
над
территориями
компании
РЕСО
почти
9
лет
назад
.
В
преддверии
урагана
в
коммунальных
сооружениях
осуществлялись
подго
-
товительные
работы
,
были
приняты
меры
по
защите
персонала
и
материалов
,
а
сеть
приведена
в
состоя
-
ние
,
при
котором
ущерб
от
урагана
должен
был
быть
минимальным
.
Утром
в
среду
27
августа
2011
года
первые
брига
-
ды
были
готовы
к
выполнению
восстановительных
ра
-
бот
.
К
полудню
появились
первые
признаки
надвигаю
-
щегося
бедствия
,
а
к
вече
-
ру
ураган
достиг
наивыс
-
шей
силы
.
Потоки
дождя
и
ураганный
ветер
разбуше
-
вались
на
обслуживаемой
компанией
территории
.
Прозвучали
предупрежде
-
ния
об
угрозе
затопления
и
торнадо
.
К
моменту
,
когда
ураган
достиг
наивысшей
точки
,
компания
PECO
рас
-
полагала
штатом
более
700
человек
для
круглосуточной
работы
в
полевых
и
стацио
-
нарных
условиях
.
В
их
за
-
дачу
входило
восстановле
-
ние
электроснабжения
всех
пострадавших
потребите
-
лей
.
К
полудню
воскресе
-
нья
шторм
переместился
в
северном
направлении
,
сея
на
своём
пути
опустошение
и
разорение
.
К
этому
моменту
ком
-
пания
PECO
развернула
широкий
фронт
восстано
-
вительных
работ
.
Полевые
рабочие
группы
,
включая
группы
взаимопомощи
,
работали
с
наивыс
-
шим
напряжением
,
а
офисные
груп
-
пы
поддержки
оценивали
ущерб
,
анализировали
поступающую
информацию
и
определяли
очередные
задания
для
ра
-
бочих
групп
.
Сплошь
и
ря
-
дом
приходилось
преодоле
-
вать
размытия
и
завалы
на
дорогах
.
Восстановительные
работы
завершились
в
чет
-
верг
,
когда
энергию
получил
последний
из
пострадавших
потребителей
.
Группы
взаимо
-
помощи
стали
перемещаться
на
север
для
участия
в
восстанови
-
тельных
работах
в
других
пострадав
-
ших
районах
.
Оставалось
только
вернуть
в
нор
-
мальное
состояние
распределительную
сеть
и
оценить
все
последствия
от
удара
стихии
.
Интеллектуальная
сеть
себя
оправдала
Уже
более
10
лет
компания
PECO
не
ослабляет
усилий
по
совершенствованию
своей
распредели
-
тельной
сети
,
для
чего
расширяет
область
её
при
-
менения
,
внедряет
автоматизацию
и
добавляет
системе
интеллектуальные
функции
.
Среди
этих
про
-
грамм
можно
выделить
ключевые
:
программу
секцио
-
нирования
и
восстановления
;
программу
автоматиче
-
ского
считывания
показаний
(automatic meter reading,
AMR);
объединение
AMR
и
системы
устранения
пе
-
ребоев
подачи
электроэнергии
(outage management
system, OMS);
текущие
работы
по
совершенствованию
техники
интеллектуального
анализа
данных
.
Эти
си
-
стемы
—
каждая
по
отдельности
и
вместе
взятые
—
AMR
last gasp
IVR
Центр вызовов
Регистрация
перебоев
OMS
Диспетчерс-
кие функции
Восста-
новление
подачи
энергии
Обращения потребителей
AMR-initiated event
Связь
фирмы РЕСО с
потребите-
лями
Сигнал
AMR
Новейшие
средства оце-
нивания
Автомати-
ческая
обработка
AMR-initiated event
SCADA
На
диаграмме
показана
взаимосвязь
между
главными
элементами
системы
.
AMR (automatic meter reading) —
платформа
для
автоматического
считывания
показаний
;
AMR initiated events —
события
,
инициированные
AMR;
AMR last gasp –
окончательные
результаты
показаний
;
IVR –
интерактивный
автоответчик
;
OMS (outage management system) —
служба
устранения
перебоев
;
SCADA (supervisory control and data acquisition) —
система
диспетчерского
контроля
и
сбора
данных
.
РЕЗЕРВНЫЕ
Системы
13
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Март–апрель 2012
значительно
повысили
как
эффективность
сетей
,
так
и
их
готовность
противостоять
ураганам
.
Система
управления
отказами
Эффективность
системы
OMS
компания
PECO
осо
-
знала
несколько
десятилетий
назад
.
Как
всегда
бывает
в
подобных
случаях
, PECO
разработала
свою
версию
этой
системы
,
которая
удовлетворяла
ряду
конкретных
требований
,
но
не
могла
адаптироваться
к
новым
,
бо
-
лее
сложным
требованиям
.
Чтобы
выйти
из
положения
,
компания
установила
у
себя
вполне
современную
OMS
Intergraph Public Safety,
получившую
к
тому
времени
широкое
признание
.
В
этой
OMS
было
реализовано
не
-
сколько
логических
методик
предсказания
отказов
пу
-
тём
анализа
обращений
потребителей
,
информации
от
SCADA
и
показаний
приборов
.
Автоматическое
считывание
показаний
приборов
После
завершения
развёртывания
системы
AMR
в
начале
2003
года
её
настроили
на
повышение
каче
-
ства
обработки
полученных
данных
.
Сегодня
компания
PECO
полностью
автоматизирована
на
основе
первого
поколения
системы
AMR,
работающей
на
фиксирован
-
ной
частоте
фирм
Landis+Gyr
и
Cellnet.
В
первую
очередь
требовалось
обеспечить
опове
-
щение
о
сбоях
,
проверку
уровня
мощности
и
восста
-
новление
функции
подтверждения
работоспособности
приборов
.
Для
решения
этих
задач
следовало
создать
интерфейс
между
платформой
AMR
и
системой
OMS
и
разработать
несколько
бизнес
-
процессов
.
Решение
этих
задач
позволило
сократить
время
на
устранение
отказа
.
Впервые
объединённая
платформа
AMR/OMS
была
задействована
в
2003
году
во
время
урагана
Isabel.
Ис
-
пользуя
процедуру
подтверждения
отказов
, PECO
уста
-
новила
,
что
около
2400
обращений
от
одиночных
по
-
требителей
не
требуют
восстановительных
работ
,
так
как
энергоснабжение
уже
восстановлено
или
перебоя
в
подаче
энергии
не
было
вообще
.
Компания
сэкономила
около
250000
долларов
США
и
,
согласно
оценкам
,
со
-
кратила
сроки
восстановительных
работ
.
В
течение
8
последующих
лет
PECO
продолжала
совершенствовать
объединённую
систему
AMR/OMS,
что
значительно
облегчило
устранение
повреждений
,
нанесённых
ураганом
Irene.
В
ходе
этих
работ
система
AMR/OMS
позволила
отклонить
не
только
2300
обра
-
щений
одиночных
потребителей
,
у
которых
,
по
данным
системы
,
перебоев
не
было
вообще
,
но
и
350
первич
-
ных
обращений
,
так
как
подача
энергии
в
этих
случаях
уже
была
восстановлена
или
же
эти
обращения
были
ошибочно
приняты
за
первичные
.
Более
того
,
около
700
сообщений
от
одиночных
потребителей
были
пере
-
квалифицированы
как
первичные
.
Эти
различия
весьма
существенны
,
так
как
способствуют
правильному
рас
-
пределению
восстановительных
работ
между
группами
энергетиков
и
электромонтажников
.
Работы
по
устранению
последствий
урагана
Irene
иллюстрируются
на
примере
бригады
,
ликвидирующей
разрыв
на
распредели
-
тельной
линии
.
РЕЗЕРВНЫЕ
Системы
14
Март–апрель 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
PECO Systems -
MDMS, CIS, OMS, etc.
PECO Systems -
SCADA, DMS
Индикатор
разрывов
Аппарат
АПВ
Ярус
1
Fiber
Ярус
2
wireless
Ярус
3
AMI
Ярус
4
HAN
Удалённый выносной терминал
<or>
На
схеме
показаны
элементы
«
интеллектуальной
»
сети
компании
РЕСО
,
их
взаимосвязь
и
инфраструктура
.
Суммарный
экономический
эффект
от
внедрения
системы
AMR/OMS
достигает
10
миллионов
долларов
,
главным
образом
благодаря
сокращению
сроков
вос
-
становительных
работ
на
два
дня
.
Этот
результат
на
-
много
превышает
изначальные
оценки
,
сделанные
в
2003
году
.
Интеллектуальный
аналитик
Внедрение
интеллектуальных
средств
и
методов
порождает
широкий
поток
информации
о
деятель
-
ности
компании
и
её
реакции
на
события
в
сети
.
На
примере
её
деятельности
по
ликвидации
последствий
урагана
Irene
можно
проследить
,
как
PECO
проверяет
свои
действия
и
их
результаты
.
Участие
аналитиков
данных
и
интеллектуальных
аналитиков
значитель
-
но
расширило
и
углубило
этот
процесс
.
Например
,
в
компании
принято
считать
сообщения
об
отключени
-
ях
и
восстановлениях
,
полученные
от
системы
AMR,
достаточным
основанием
для
подтверждения
досто
-
верности
сведений
о
времени
,
затраченном
на
вос
-
становительные
работы
.
Компания
также
гарантирует
точность
сообщений
об
индексах
надёжности
.
Чтобы
поддерживать
точность
работы
системы
, PECO
еже
-
дневно
проводит
процедуру
,
подобную
описанной
.
Для
повышения
эффективности
работы
аналитиков
в
компании
разработаны
свои
внутренние
протоко
-
лы
.
Используется
также
система
анализа
показаний
счётчиков
фирмы
Data Raker.
Другая
важная
разра
-
ботка
PECO
позволяет
собирать
информацию
о
на
-
грузке
трансформаторов
в
распределённой
системе
на
основе
ежедневного
анализа
показаний
каждого
из
подсоединённых
счётчиков
.
Этот
анализ
позволяет
судить
о
степени
загруженности
трансформаторов
и
выявлять
случаи
их
недогрузки
или
перегрузки
.
По
-
казано
также
,
что
полученная
таким
путём
информа
-
ция
может
рассматриваться
как
средство
для
обнару
-
жения
некорректного
включения
счётчиков
в
модели
связности
распределительной
системы
.
Опыт
,
по
-
лученный
компанией
PECO
при
ликвидации
послед
-
ствий
урагана
Irene,
свидетельствует
,
что
точная
и
полная
модель
связности
имеет
решающее
значение
для
успеха
восстановительных
работ
.
Системы
следующего
поколения
То
,
что
мы
имеем
сегодня
,
не
идёт
ни
в
какое
срав
-
нение
с
тем
,
что
будет
завтра
,
когда
на
смену
нынеш
-
нему
поколению
систем
придут
новые
,
построенные
на
новых
технических
решениях
.
Компания
PECO
по
-
стоянно
осваивает
и
внедряет
элементы
систем
сле
-
дующего
поколения
.
В
настоящее
время
фирма
заменяет
систему
AMR
с
600000
счётчиками
усовершенствованной
из
-
мерительной
инфраструктурой
(advanced metering
infrastructure, AMI),
включающей
систему
обработки
данных
и
систему
отчётности
.
Новые
приборы
позво
-
лят
собирать
информацию
о
напряжении
и
передавать
сообщения
,
а
также
выполнять
функцию
отключения
.
Можно
ожидать
,
что
эти
новшества
помогут
компании
PECO
восстанавливать
сети
после
ураганов
.
Ввод
в
эксплуатацию
четырёхуровневых
комму
-
никационных
платформ
с
высокими
эксплуатаци
-
онными
характеристиками
обеспечивает
высокую
надёжность
и
безопасность
.
На
первом
уровне
рас
-
полагается
волоконно
-
оптическая
коммуникационная
схема
на
основе
стандарта
SONET,
обслуживающая
главные
подстанции
компании
PECO
и
некоторые
Н
AN — Home Area Network,
домашняя
автоматизированная
сеть
;
Fiber —
волоконно
-
оптическая
линия
;
Wireless —
беспроводная
связь
;
AMI (advanced metering infrastructure) —
инфраструктура
измерительной
системы
.
РЕЗЕРВНЫЕ
Системы
15
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Март–апрель 2012
другие
устройства
.
Второй
уровень
является
гибри
-
дом
беспроволочной
широкополосной
системы
связи
в
стандарте
WiMAX
и
обычной
микроволновой
линии
связи
.
Третий
уровень
—
обычная
схема
AMI.
Она
передаёт
информацию
от
отдельного
счётчика
и
ав
-
томатизированных
распределительных
оконечных
узлов
в
пункт
сбора
данных
,
связанных
с
первым
и
вторым
уровнями
.
Наконец
,
четвёртый
уровень
осуществляет
связь
между
прибором
(
счётчиком
) AMI
и
жилищем
потре
-
бителя
,
информируя
последнего
о
количестве
от
-
пущенных
киловатт
-
часов
,
ценах
и
о
порядке
обслу
-
живания
приборов
у
потребителя
.
Новая
система
управления
распределением
и
геоинформационная
система
будут
основой
для
многих
усовершенствова
-
ний
и
программ
.
Новые
подходы
к
автоматизации
распределитель
-
ных
сетей
в
дополнение
к
программе
установки
при
-
боров
АПВ
позволят
300
существующим
АПВ
поддер
-
живать
связь
через
интеллектуальную
сеть
.
Данные
о
напряжении
,
поступающие
от
приборов
AMI,
будут
использоваться
в
качестве
входной
информации
об
уровне
падения
напряжения
в
системе
с
обратной
свя
-
зью
при
управлении
распределёнными
системами
.
На
многих
объектах
будут
внесены
усовершен
-
ствования
.
На
подстанциях
будут
смонтированы
при
-
боры
для
измерения
комплексной
амплитуды
,
а
также
интернет
-
протоколы
для
использования
SCADA
си
-
стем
и
цифровых
ретрансляций
обновлений
.
Компания
PECO
активно
внедряет
эти
новшества
,
причём
мно
-
гие
элементы
уже
работают
,
а
другие
очень
скоро
—
в
первой
половине
2013
года
—
будут
реализованы
.
Следует
отметить
,
что
в
ходе
работ
над
этим
проек
-
том
руководство
компании
нацеливает
исполнителей
на
достижение
самых
высоких
показателей
.
Со
своей
стороны
исполнители
прикладывают
все
силы
для
ре
-
шения
поставленных
перед
ними
задач
.
Будущее
за
интеллектом
Многолетние
усилия
PECO
по
разработке
и
вне
-
дрению
интеллектуальных
технологий
значительно
улучшили
как
функционирование
,
так
и
эксплуатаци
-
онные
качества
сетей
.
Потребители
с
удовлетворе
-
нием
отмечают
уменьшение
количества
перебоев
и
сокращение
времени
на
устранение
их
последствий
.
Компания
PECO
накопила
большой
опыт
по
борьбе
с
природными
аномалиями
и
сегодня
лучше
,
чем
когда
либо
,
готова
к
новым
ударам
стихии
.
Гленн
А
.
Притчард
(Glenn A. Pritchard) (glenn.
является
техническим
руководителем
проекта
«
Интеллектуальные
сети
»
и
«
Интеллектуальные
приборы
» (smart grid/smart meter
project)
компании
PECO.
Здесь
он
проработал
по
-
следние
20
лет
и
является
зарегистрированным
ин
-
женером
штата
Пенсильвания
.
Автор
многочислен
-
ных
публикаций
.
Активно
участвует
в
мероприятиях
фирмы
.
Является
зарегистрированным
дипломиро
-
ванным
инженером
.
Упомянутые
в
статье
компании
:
Aclara
www.aclaratech.com
DataRaker
www.dataraker.com
Intergraph
www.intergraph.com
Landis+Gyr/Cellnet
www.landisgyr.com
Oracle
www.oracle.com
PECO
www.peco.com
Sensus
www.sensus.com
На
примере
опыта
компании
PECO
читателю
предоставлена
возможность
глубже
понять
со
-
стояние
систем
автоматизации
в
энергокомпаниях
США
.
Статья
посвящена
вопросам
развития
системы
учёта
электроэнергии
(AMR)
и
её
взаимодействия
с
си
-
стемой
устранения
перебоев
подачи
электроэнергии
(OMS),
а
также
развитию
интеллек
-
туальных
систем
в
перспек
-
тиве
.
Процесс
восстановления
энергоснабжения
при
крупных
авариях
сопровождается
пото
-
ком
жалоб
отключённых
потре
-
бителей
,
реагировать
на
кото
-
рые
оперативно
и
безошибочно
в
ручном
режиме
очень
сложно
.
Приведённый
в
статье
пример
ликвидации
последствий
урагана
Irene
в
августе
2011
г
.
показыва
-
ет
,
что
эффективность
управ
-
ления
аварийными
работами
су
-
щественно
увеличивается
,
если
потоки
информации
,
формируе
-
мые
системой
AMR,
передаются
в
OMS
и
обрабатываются
там
надлежащим
образом
.
Эффек
-
тивность
мероприятий
под
-
твердилась
на
практике
.
В
ходе
ликвидации
последствий
урагана
с
помощью
интегрированной
си
-
стемы
OMS/AMR
компания
PECO
установила
,
что
около
2400
об
-
ращений
от
одиночных
потре
-
бителей
не
требовали
восста
-
новительных
работ
,
так
как
энергоснабжение
уже
восстанов
-
лено
или
п е р е б о я
в
подаче
энергии
не
было
во
-
обще
.
Ком
-
пания
сэкономила
около
250000
долларов
США
и
согласно
оцен
-
кам
сократила
сроки
восстано
-
вительных
работ
.
Интересны
и
планы
компа
-
нии
на
перспективу
—
переход
к
массовому
применению
ново
-
го
поколения
приборов
учёта
с
расширенным
перечнем
функций
,
интеграция
систем
автомати
-
зации
и
учёта
посредством
мно
-
гоуровневой
интегрированной
системы
связи
нового
поколе
-
ния
.
КОММ
ЕНТАРИЙ
Михаил Линт, к.т.н., генеральный директор
ООО «Лаборатория инновационных технологий»:
РЕЗЕРВНЫЕ
Системы
Оригинал статьи: Интеллектуальные системы против урагана Irene
Интеллектуальная система PECO позволила ускорить ликвидацию последствий урагана.
Комментарий к статье:
Михаил Линт, к.т.н., генеральный директор ООО «Лаборатория инновационных технологий»
