Мозговой штурм для решения задач цифровой трансформации | Статьи журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Page 1

Page 2

события

Мозговой штурм
для решения
задач цифровой
трансформации

по

апреля

2019

года

под

эгидой

Министерства

энергетики

Российской

Федерации

Сочи

состоялось

Всероссийское

совещание

главных

инженеров

энергетиков

(

СГИЭ

–2019),

посвященное

наиболее

актуальным

вопросам

функционирования

отечест

венной

электроэнергетики

перспективам

ее

развития

мероприятии

участвовало

более

250

человек

со

всей

страны

главные

инженеры

технические

руко

водители

субъектов

электроэнергетики

представители

Минэнерго

России

Ростехнадзора

теле

комму

никацион

ных

компаний

ведущие

специалисты

научных

центров

ЦИФРОВАЯ

ТРАНСФОРМАЦИЯ

СТРАТЕГИИ

КОНЦЕПЦИИ

ЗАДАЧИ

Открыл мероприятие Замести-

тель Министра энергетики Рос-

сийской Федерации

Андрей

Черезов,

который в своем всту-

пительном слове рассказал об

основных задачах и перспекти-

вах цифровой трансформации

в энергетической отрасли. Ан-

дрей Владимирович отметил:

«Главная цель цифровизации —

внедрение

интеллектуальных

систем управления технологиче-

скими процессами, обеспечива-

ющих получение экономических

эффектов за счет изменения

бизнес-моделей и подходов

к управлению». В рамках циф-

ровизации электросетевого ком-

плекса должны быть созданы

инструменты, облегчающие экс-

плуатацию объектов, управле-

ние режимами.

Черезов

Page 3

Майоров

В качестве основной зада-

чи на ближайшую перспекти-

ву Минэнерго видит внедрение

риск-ориентированной модели

управления отраслью, создание

систем непрерывного монито-

ринга и последовательного регу-

лирования.

Не следует забывать и о раз-

витии распределенной генера-

ции, в том числе на ВИЭ. На се-

годняшний день потенциал этих

энергообъектов

недостаточно

оценен и используется. Вместе

с тем активным вовлечением объ-

ектов распределенной генерации

через цифровые средства управ-

ления в систему управления ре-

жимами сети можно обеспечить

высокий уровень устойчивости

и надежности энергосистемы.

Как показала практика пи-

лотных проектов, которые были

выполнены ранее, необходимо

внедрение технологических эле-

ментов, которые позволяют при-

нимать решения и осуществлять

необходимые

переключения

в режиме онлайн без дополни-

тельного отключения объектов

сети и дополнительных времен-

ных и трудозатрат персонала,

связанных с переключением на

месте.

Сложность в реализации дан-

ной концепции связана в первую

очередь с низкой степенью готов-

ности существующей аппаратной

базы. К сожалению, многие ап-

паратные решения в настоящее

время поставляются из-за рубе-

жа и в ближайшей перспективе

важной задачей для российских

производителей будет являться

создание собственных разрабо-

ток. Это вопрос не только разви-

тия промышленности, но и обе-

спечения

энергобезопасности

России.

Заместитель

генерального

директора — главный инженер

ПАО «Россети»

Андрей Майо-

ров

представил собравшимся

новую целевую модель опера-

тивно-технологического управле-

ния электросетевым комплексом,

создаваемую в рамках цифровой

трансформации компании.*

Концепция развития систе-

мы оперативно-технологического

и ситуационного управления элек-

тросетевым комплексом была

утверждена решением Правле-

ния ПАО «Россети» № 192МП от

24.07.2018. Распоряжением ПАО

«Россети» № 412Р от 21.09.2018

организована работа по приведе-

нию существующей системы ОТУ

и СУ в соответствие с требовани-

ями Концепции.

Концепция ОТУ и СУ опреде-

ляет:

– основные принципы построе-

ния и обеспечения функцио-

нирования системы ОТУ и СУ

в электросетевом комплексе;

– цели, функции и структуру

системы ОТУ и СУ в электро-

сетевом комплексе для всех

уровней системы;

– oсновы взаимодействия дочер-

них обществ ПАО «Россети»

с субъектами электроэнергети-

ки и диспетчерскими центрами

Системного оператора при

организации и осуществлении

функций ОТУ и СУ;

– oсновные направления раз-

вития системы ОТУ и СУ

в электросетевом комплексе

с учетом Концепции цифровой

трансформации 2030.

В настоящее время во всех

распределительных сетевых

компаниях созданы и функциони-

руют 63 ЦУС, 60 из которых вы-

полняют операционные функции,

226 ОДС в ПО и 1520 ОДГ в РЭС.

Оптимизация системы будет

достигаться за счет создания

единых центров управления се-

тями (ЦУС) распределительных

электросетевых компаний с вы-

страиванием единой админи-

стративной вертикали ОТУ и СУ,

перехода от многоуровневой

(ЦУС РСК — СДС ПО — ОДГ РЭС)

на одноуровневую систему ОТУ

и СУ распределительным элек-

тросетевым комплексом, исклю-

чения совмещения диспетчером

функций персонала по оператив-

ному обслуживанию подстанций

35 кВ и выше.

До 2030 года в результате

реализации целевой модели

ОТУ в РСК будут сформированы

64 центра управления сетями, ко-

торые будут включать:

– 64 сектора по управлению се-

тью 110 кВ и выше;

– 74 сектора по управлению

сетью 6–35 кВ.

Секторы ЦУС по управлению

основной сетью и распредели-

тельной сетью будут расположе-

ны в черте одного города.

Концепцией также предусмо-

трено достижение к 2030 году

высокого уровня наблюдаемости

и управляемости всеми объекта-

ми электросетевого комплекса —

подстанциями 35 кВ и выше. Все

технические решения по фор-

Полную

версию

доклада

Майорова

Развитие

системы

оперативно

технологического

управления

электро

сетевым

комплексом

рамках

Концепции

цифровой

трансформации

2030»

читайте

специальном

выпуске

журнала

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

распределение

для

ПАО

Россети

№

2(13),

июнь

2019.

№

3 (54) 2019

Page 4

мированию в Группе компаний

«Россети» систем SCADA и АСТУ

нового поколения опираются

в первую очередь на отечествен-

ные разработки.

В результате оптимизации си-

стемы оперативно-технологиче-

ского и ситуационного управле-

ния в Группе компаний «Россети»

будут получены следующие эф-

фекты:

1. Единая административная вер-

тикаль и одноуровневая систе-

ма оперативно-технологиче-

ского управления (сокращение

избыточных управленческих

звеньев, прозрачность и уни-

фикация структуры оператив-

но-технологического управле-

ния).

2. Оптимизация и перераспре-

деление загрузки оперативно-

го персонала, в соответствии

с количеством оборудования

и ЛЭП, находящихся в техно-

логическом управлении/веде-

нии (снижение численности

оперативного персонала ори-

ентировочно на 30–40%).

3. Внедрение российских SCADA

и АСТУ в Группе компаний

«Россети» (применение про-

граммно-аппаратных комплек-

сов российского производ-

ства — импортозамещение,

обеспечение

безопасности

критической

информацион-

ной инфраструктуры, сокра-

щение совокупной стоимости

владения системами SCADA

и АСТУ).

4. Повышение уровня наблюда-

емости и реализация функ-

ций дистанционного (теле-)

управления

оборудованием

и устройствами подстанций

из удаленных центров управ-

ления (сокращение времени

на анализ, принятие решений

и ликвидацию технологиче-

ских нарушений, сокращение

времени оперативных пере-

ключений, ориентировочно на

20–30%).

5. Повышение надежности элек-

троснабжения потребителей,

сокращение времени восста-

новления электроснабжения

(средняя длительность пере-

рыва электроснабжения по-

требителей на одно технологи-

ческое нарушение в сети 6 кВ

и выше сокращается с 2,5 до

1 ч).

6. Оптимизация производствен-

ной деятельности, сниже-

ние операционных издержек

(30%).

Начальник Управления госу-

дарственного

энергетического

надзора Ростехнадзора

Дмит -

рий Фролов

рассказал со-

бравшимся о применении риск-

ориентированного под хода

в рамках работы своего ведом-

ства. Паспорт приоритетной

программы «Реформа контроль-

ной и надзорной деятельности»

утверж ден президиумом Совета

при Президенте Российской Фе-

дерации по стратегическому раз-

витию и приоритетным проектам

(протокол от 21 декабря 2016 г.

№ 12).

Программа реформирования

предусматривает следующие

этапы:

1. Внедрение риск-ори ен ти ро ван-

ного подхода при осуществле-

нии контрольно-надзорной дея-

тельности.

2. Внедрение системы оценки ре-

зультативности и эффективно-

сти.

3. Внедрение системы комплекс-

ной профилактики нарушений

обязательных требований.

4. Систематизация, сокращение

количества и актуализация

обязательных требований.

5. Внедрение системы преду-

преждения и профилактики кор -

рупционных проявлений кон-

трольно-надзорной деятель-

ности.

6. Внедрение эффективных ме-

ханизмов кадровой политики

в деятельности контрольно-

надзорных органов.

7. Автоматизация

контрольно-

надзорной деятельности.

На постановление получено

заключение Минюста России

о том, что постановление соот-

ветствует актам более высокой

юридической силы, не содержит

внутренних противоречий и про-

белов в правовом регулирова-

нии и коррупциогенные факторы

не выявлены.

В качестве основной харак-

теристики поднадзорных субъ-

ектов электроэнергетики, тепло-

снабжающих организаций, те-

плосетевые организаций и по-

требителей электрической энер-

гии при отнесении к определен-

ной категории риска взята уста-

новленная мощность, макси-

мальная мощность и пропускная

способность электрической сети

(таблица 1).

Выбор мощности в качестве

основной характеристики об-

условлен степенью влияния на

размер потенциальных негатив-

ных последствий, в частности,

ограничения режима поставки

электрической и тепловой энер-

гии, экономический, экологи-

ческий или социальный ущерб

в случаях возникновения по-

вреждений или отключений обо-

рудования объектов. Несоблю-

СОБЫТИЯ

Фролов

Page 5

дение юридическими лицами

или индивидуальными предпри-

нимателями отнесенных к более

высоким категориям риска тре-

бований безопасности в случае

развития аварийной ситуации

окажет влияние на более об-

ширную территорию и приведет

к более масштабным негатив-

ным последствиям, отключению

большего количества потреби-

телей, социально значимых объ-

ектов.

Ростехнадзором также пред-

усматривается применение ди-

намической модели распреде-

ления субъектов по категориям

риска. Данная модель предус-

матривает повышение категории

риска для субъектов электро-

энергетики при привлечении их

в течение 3-х лет к администра-

тивной ответственности по ста-

тье 19.5 части 1, либо привлече-

нии в течение 5 лет к уголовной

и (или) административной ответ-

ственности за нарушения обяза-

тельных требований, повлекших

возникновение аварии и (или)

несчастных случаев со смер-

тельным исходом.

Категория риска для субъекта

электроэнергетики может быть

понижена в случае отсутствия

в течение 3-х лет привлечения

к административной ответствен-

ности (ст. 9.7–9.9, 9.11 и 9.18 КоАП)

и отсутствия в течение 5 лет при-

влечения к уголовной и (или) ад-

министративной ответственно-

сти за нарушения обязательных

требований, повлекших возник-

новение аварии и (или) несчаст-

ных случаев со смертельным ис-

ходом.

В целом новая модель пред-

усматривает вывод из-под пла-

новой проверки 632 528 под-

надзорных субъектов с низкой

и умеренной степенью риска. При

этом количество субъектов с вы-

сокой и значительной степенью

риска останется неизменным.

В результате проведения ре-

формы контрольно-надзорной

деятельности

прогнозирует-

ся сокращение количество не-

счастных случаев со смертель-

ным исходом на поднадзорных

объектах, а также снижение

уровня материального ущерба

по контролируемым видам ри-

сков (таблица 2).

Табл. 1. Критерии отнесения в отношении юридических лиц и индивидуальных предпринимателей,

являющихся субъектами электроэнергетики и потребителями электрической энергии,

а также теплоснабжающими организациями и теплосетевыми организациями, к определенной категории риска

Особенности отнесения орга-

низаций владельцев объектов

энергетики, энергопринимающих

устройств к категориям риска

Категория риска*

III

Высокая

Значитель-

ная

Средняя

Умеренная

Низкая

Плановые проверки

1 раз в 3 года 1 раз в 4 года

Не чаще

1 раза в 5 лет

Не чаще

1 раза в 6 лет

Не проводятся

Электрические станции.

Установленная мощность

От 500 МВт

и выше

От 150 до

500 МВт

От 50 до

150 МВт

От 1 до 50 МВт

Менее 1 МВт

Объекты электросетевого хозяйства.

Пропускная способность

электрической сети

От 500 МВт

и выше

От 100 до

500 МВт

От 5 до

100 МВт

От 0,15 до

5 МВт

Менее 0,15 МВт

Электроустановки потребителей.

Максимальная мощность

От 500 МВт

и выше

От 100 до

500 МВт

От 5 до

100 МВт

От 0,15 до

5 МВт

Менее 0,15 МВт

(потребители

1 и 2 категории

электроснабжения)

Тепловые установки и сети.

Установленная мощность

–

От 10 МВт

и выше

От 0,15 до

10 МВт

Менее 0,15 МВт

Субъекты оперативно-диспетчерско-

го управления в электроэнергетике

Средняя категория риска

отношении

объектов

чрезвычайно

высокой

категории

риска

указанных

Постановлении

Правительства

РФ

от

мая

2012

№

455 «

режиме

постоянного

государственного

надзора

на

опасных

производственных

объектах

гидротехнических

сооружени

ях

»,

федеральный

государственный

энергетический

надзор

не

осуществляется

Табл. 2. Снижение количества несчастных случаев со смертельным исходом на поднадзорных объектах

и уровня материального ущерба по контролируемым видам рисков

Показатель

Тип показателя

(основной / аналитический /

показатель второго уровня)

Базовое

значение

Период, год

2017 2018 2019 2020 2025

Количество несчастных случаев со

смертельным исходом (смертельных

случаев) на поднадзорных объектах (чел.)

Основной

Материальный ущерб по контролируемым

видам рисков (%)*

Основной

* с учетом разрабатываемой Ростехнадзором методики.

№

3 (54) 2019

Page 6

ЦИФРОВЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ

РОССИЙСКОЙ

ЭНЕРГЕТИКЕ

Об успешном опыте внедрения

элементов цифровых подстанций

на примере ПС 500 кВ «Тобол»

и ПС 500 кВ «Южная» расска-

зал главный инженер ПАО «ФСК

ЕЭС»

Дмитрий Воденников

Проекты внедрения цифро-

вых подстанций позволяют вы-

полнить переход к автоматизи-

рованному и автоматическому

управлению основным и вспомо-

гательным оборудованием ПС

на основе данных о техническом

состоянии и параметров работы

оборудования и устройств. При

этом происходит унификация

и типизация решений для сниже-

ния количества ошибок и повы-

шения скорости модернизации

объектов.

На ПС 500 кВ «Тобол» на ВЛ

500 кВ Тобол — ЗапСиб 1 и 2 ис-

пользуются дополнительно к тра-

диционным ТТ и ТН:

– линейные оптические транс-

форматоры тока;

– линейные цифровые транс-

форматоры напряжения;

– устройства РЗА, принимающие

цифровые SV-потоки.

В настоящее время для анали-

за работы инновационной части

ПС 500 кВ «Тобол» и дальнейшего

внедрения инновационных техни-

ческих решений ПАО «ФСК ЕЭС»

организована

опытно-промыш-

ленная эксплуатация объекта до

01.10.2020 г., а также совместно

с АО «СО ЕЭС» создана рабочая

группа.

В задачи рабочей группы входит

разработка мероприятий по орга-

низации мониторинга электронных

измерительных трансформаторов

тока и напряжения с устройства-

ми РЗА и, при необходимости,

разработка технических решений

и рекомендаций по реализации об-

мена информацией между устрой-

ствами РЗА и электронными изме-

рительными трансформаторами

тока и напряжения в соответствии

со стандартом МЭК 61850-9.2.

Также в задачи рабочей группы

входит оформление отчета по ре-

зультатам мониторинга, содержа-

щего, в том числе, анализ работы

комплекса, состоящего из элек-

тронных измерительных транс-

форматоров тока, напряжения

и устройств РЗА на ПС 500 кВ «То-

бол» в нормальном режиме, при

коротких замыканиях и при произ-

водстве переключений, формиро-

вание рекомендаций о промыш-

ленном применении электронных

измерительных трансформаторов

тока и напряжения.

Результаты опытно-промыш-

ленной эксплуатации инноваци-

онного оборудования будут учи-

тываться при разработке новых

и корректировке существующих

нормативных документов.

ПАО «ФСК ЕЭС» уже сейчас го-

товит ряд стандартов организации,

в которых будет учтен опыт проек-

тирования, внедрения и опытной

эксплуатации инновационных ре-

шений ПС 500 кВ «Тобол»:

– серия СТО ПАО «ФСК ЕЭС»

Корпоративные

технические

решения по типовым шкафам;

– СТО ПАО «ФСК ЕЭС» Корпора-

тивный профиль МЭК 61850;

– СТО ПАО «ФСК ЕЭС» Общие

требования к метрологическо-

му контролю измерительных

каналов ЦПС;

– СТО ПАО «ФСК ЕЭС» Методи-

ческие указания по проектиро-

ванию ЦПС;

– СТО ПАО «ФСК ЕЭС» Руково-

дящие указания по эксплуата-

ции оборудования ЦПС;

– СТО ПАО «ФСК ЕЭС» Типовые

технические требования к орга-

низации и производительности

технологических ЛВС в АСУ ТП

ПС ЕНЭС.

СОБЫТИЯ

Воденников

Рис

. 1.

Места

размещения

оптических

ТТ

ТН

на

ПС

500

кВ

Тобол

ЛС 500

ЗапСиб II цепь

ТТ 500 ЗапСиб I цепь

ЛР 500 ЗапСиб I цепь

ЗНЛ ЛР 500 ЗапСиб I цепь

ОПН 500 ЗапСиб I цепь

ТН-1-500

ЗапСиб II цепь

ТН-2-500 ЗапСиб I цепь

ВЛ 500 кВ

Тобол — ЗапСиб II цепь

ВЛ 500 кВ

Тобол — ЗапСиб I цепь

ТТЭО

(оптические ТТ)

ДНЕЭ

(электронные ТН)

ТТ 500 ЗапСиб II цепь

ЛР 500 ЗапСиб II цепь
ЗНЛ ЛР 500 ЗапСиб II цепь

ОПН 500 ЗапСиб II цепь

ТН-2-500 ЗапСиб II цепь

Page 7

Директор по управлению режи-

мами ЕЭС — главный диспетчер

АО «СО ЕЭС»

Михаил Говорун

продолжил тему цифровизации

системообразующих подстанций,

выступив с докладом «Опыт вне-

дрения элементов цифровой под-

станции на ПС 500 кВ "Южная"».

На ПС 500 кВ «Южная» был

реализован проект по замене

удаленного контроллера противо-

аварийной автоматики (УКПА),

который является ключевым эле-

ментом, обеспечивающим пре-

дотвращение нарушения устой-

чивости в системообразующей

электрической сети 500 кВ ОЭС

Урала. Он обеспечивает реализа-

цию управляющих воздействий на

изменение баланса мощности до

2000 МВт. При выводе устройства

из работы надежность работы

ОЭС Урала существенно снижа-

ется.

В ходе реализации проекта ре-

конструкции действующего УКПА

была создана рабочая группа, ос-

новными задачами которой стали

разработка технических решений,

обеспечивающих

взаимодей-

ствие УКПА на ПС 500 кВ «Юж-

ная» с УПАСК с использованием

GOOSE-сообщений, учитываю-

щих в том числе вопросы надежно-

сти функционирования комплекса

ПА, оперативного и технического

обслуживания устройств ПА. Так-

же рабочей группе было поручено

разработать и согласовать схе-

мы испытательного полигона на

базе производителя УКПА, вклю-

чающего в себя все технические

компоненты (средства), предпо-

лагаемые к использованию при

модернизации УКПА, разработать

программы испытаний УКПА на

испытательном полигоне, прове-

сти весь необходимый объем ис-

пытаний.

По итогам испытаний участ-

никами рабочей группы и про-

изводителями устройств РЗА

были выработаны и реализова-

ны единые подходы к организа-

ции формирования и передачи

GOOSE-сообщений, выполнена

корректировка встроенного про-

граммного обеспечения контрол-

леров ARIS, принято решение

о необходимости создания систе-

мы, обеспечивающей мониторинг

состояния информационной сети

и ее компонентов с целью выяв-

ления ее неисправности опера-

тивным персоналом. Также был

выявлен и ряд недостатков рабо-

ты, разработаны и реализованы

мероприятия по их устранению.

В настоящее время идут ра-

боты по монтажу оборудования

на ПС 500 кВ «Южная». Плани-

руемые сроки ввода в опытную

эксплуатацию нового комплекса

УКПА — май 2019 года.

Структура нового УКПА (рису-

нок 2) обеспечит:

– возможность

мониторинга

состояния и осциллографиро-

вания всех компонентов ком-

плекса;

– надежность передачи аварий-

ных сигналов;

– общее количество сигналов

Пор — 216, сигналов УВ — 131

с возможностью увеличения.

Еще один доклад Михаила Ни-

колаевича был посвящен опыту

внедрения технологии системы

мониторинга запасов устойчи-

вости (СМЗУ) для определения

допустимых перетоков активной

мощности в контролируемых се-

чениях ЕЭС России. СМЗУ позво-

ляет осуществлять управление

электроэнергетическим режимом

с максимальным использованием

пропускной способности сети в те-

кущих схемно-режимных и режим-

но-балансовых условиях функци-

онирования энергосистемы.

Говорун

Рис

. 2.

Структура

нового

УКПА

на

ПС

500

кВ

Южная

№

3 (54) 2019

Page 8

По сравнению с традици-

онными

оффлайн-расчетами

применение технологии он-

лайн-расчетов СМЗУ позволяет

существенно увеличить вели-

чину максимально допустимых

перетоков в энергосистеме (ри-

сунок 3). К примеру, в рассма-

триваемых примерах для ОЭС

Сибири максимальная эффек-

тивность СМЗУ по увеличению

использования пропускной спо-

собности контролируемого се-

чения (КС) «Назаровское» соста-

вила 800 МВт, для ОЭС Юга, КС

«Восток» — 500 МВт.

На данный момент СМЗУ вве-

дена в промышленную эксплуа-

тацию в 4 диспетчерских центрах

(ДЦ), создается еще в 6 ДЦ. На

период до 2023 года планирует-

ся ежегодное увеличение числа

контролируемых сечений во вве-

денных в промышленную эксплу-

атацию СМЗУ и создание СМЗУ

в 16 ДЦ.

Для полноценного использо-

вания всех возможностей СМЗУ

и достижения необходимого эко-

номического эффекта от ее вне-

дрения целесообразно не только

использовать онлайн-функции,

но и задействовать ее в задачах

краткосрочного планирования —

определения сетевых ограни че-

ний для прогнозируемых схем но-

режимных и режимно-балансо-

вых условий функционирования

энергосистем. Эффективность

такого применения уже доказана

на практике.

Директор Департамента экс-

плуатации

ПАО

«РусГидро»

Алексей Дудин

выступил с пре-

зентацией на тему «Построение

виртуального объекта электро-

энергетики на примере Нижне-

Бурейской ГЭС», в которой рас-

сказал о перспективах развития

проектов в области дополненной

(AR) реальности и об эффектах

от внедрения технологий инфор-

мационного моделирования.

Особенность использования

таких технологий заключается

в том, что строительный объект

проектируется фактически как

единое целое. И изменение како-

го-либо одного из его параметров

влечет за собой автоматическое

изменение остальных связанных

с ним параметров и документов,

вплоть до чертежей, визуализа-

ций, спецификаций, смет и ка-

лендарного плана.

На примере Нижне-Бурейской

ГЭС были решены следующие

задачи проекта в области инфор-

мационного моделирования:

– создание единого простран-

ства для работы всех гео-

графически распределенных

участников

строительства

в режиме онлайн;

– создание цифровой модели —

аналога построенного физи-

чески объекта с передачей

эксплуатационному персоналу

и дальнейшему использова-

нию в эксплуатации;

– создание базы типовых тех-

нических решений (в трехмер-

ном формате), которые могут

в дальнейшем с минималь-

ными трудозатратами быть

вписаны в разрабатываемые

проекты новых ГЭС.

Созданная в ходе работы

единая информационная сре-

да обеспечила одновременную

дистанционную работу всех

пользователей системы с акту-

альной технической документа-

цией, возможность электронного

согласования документации до

ее выдачи в производство, рабо-

ту с BIM-моделью, построенной

на основании проектной и ра-

бочей документацией, а также

установила защищенный доступ

к архиву всей документации по

объекту строительства.

Сформированная информа-

ционная (BIM-) модель позволи-

ла существенно повысить каче-

ство проектирования, исключить

нестыковки в рабочей докумен-

тации, сформировать подробный

план производства работ и уста-

новить контроль за его исполне-

нием. На стадии эксплуатации

объекта BIM-модель помогла

произвести обучение производ-

ственного персонала, оптимизи-

ровать работы по ТОиР.

СОБЫТИЯ

Рис

. 3.

Технический

эффект

применения

СМЗУ

при

управлении

электроэнер

гетическим

режимом

Дудин

Page 9

Таким образом, на примере

проекта Нижне-Бурейской ГЭС

(рисунок 4) были получены сле-

дующие эффекты от внедрения

технологий информационного мо-

делирования:

– создана единая платформа для

взаимодействия всех участни-

ков инвестиционного проекта;

– сформирована база типовых

технических решений в форма-

те 3-мерного проектирования;

– снижение ошибок на этапе про-

ектирования,

строительства

и эксплуатации объектов —

повышение надежности;

– сокращение затрат и сроков на

стадии проектирования, строи-

тельства и эксплуатации объ-

екта.

МИРОВОЙ

ОПЫТ

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ

НАПРАВЛЕНИЯ

РАЗВИТИЯ

ЦИФРОВОЙ

ЭНЕРГЕТИКИ

Заместитель генерального ди-

ректора по операционной дея-

тельности, главный инженер ПАО

«Фортум»

Парвиз Абдушукуров

напомнил собравшимся основные

тенденции развития энергетики

в мире:

– увеличение потребления энер-

горесурсов в абсолютном зна-

чении;

– увеличение добычи и перера-

ботки «чистых» видов ископае-

мого топлива, поэтапный отход

от «грязных» видов топлива;

– поиск альтернативного энер-

госнабжения путем развития

технологий использования ВИЭ

и повышения их доли в энерго-

балансе (попутно решая эколо-

гические задачи);

– глобальная энергетическая ин-

теграция и цифровизация энер-

гетики.

Сектор генерации с исполь-

зованием ВИЭ на сегодняшний

день — самый быстрорастущий

в мире. За десять лет он проде-

монстрировал

восьмикратный

рост выработки электроэнергии

с помощью ветровой генерации

и шестидесятикратный рост выра-

ботки электроэнергии с помощью

солнечной генерации. Доля выра-

ботки электроэнергии в мире с ис-

пользованием ВИЭ в 2018 году

составила 9,7% (2600 ТВт·ч),

в России же отставание от миро-

вых показателей по этому параме-

тру просто катастрофическое —

более 100 раз — 0,97 ТВт·ч, что

составляет 0,09% от общего объ-

ема генерации.

На основе анализа мирового

опыта и ключевых мировых трен-

дов в этой области представите-

лем ПАО «Фортум» сделан вы-

вод о том, что доля генерации на

ВИЭ в 20% на сегодняшний день

является вполне технологически

приемлемым уровнем. Парвиз

Абдушукуров призвал российских

экспертов перестать демонизиро-

вать «опасность» ВИЭ для энер-

госистемы, и до 20% в балансе

подключать такую генерацию

к сети без обременения ее допол-

нительными избыточными требо-

ваниями.

На примерах европейских

стран в докладе были также про-

демонстрированы

возможно-

сти прогнозирования поведения

ВИЭ в энергобалансе системы.

Современный инструментарий

способен обеспечить достаточно

высокую точность прогноза даже

на быстро меняющемся суточ-

ном периоде.

На основании результатов по

ВИЭ, полученных в 2018 году

в Российском Дивизионе «Фор-

тум», удалось достичь следующих

средних значений почасовых от-

клонений от графика нагрузки в те-

чение года:

– для СЭС — не выше 7% от

Руст на БР (Х+1);

– для ВЭС — не выше 10% от

Руст на БР (Х+1).

В итоге объекты ВИЭ далеко

не так непредсказуемы, как это

кажется. Их параметры поддают-

ся прогнозу, который будет только

улучшаться по мере набора опы-

та. Также разумно рыночно сти-

мулировать повышение точности

прогнозирования.

Таким образом, Россия —

одна из лучших по климатиче-

ским условиям стран на Земле

для размещения объектов ВИЭ.

Опираясь на мировой опыт, сле-

дует задаться вопросом о вели-

чине доли ВИЭ в электробалансе

в 20%, при которой не требуется

вводить избыточные меры регу-

лирования для ВИЭ и нагружать

их дополнительными капиталь-

ными затратами. Резервировать

следует не установленную мощ-

ность ВЭС и СЭС целиком, а все-

го лишь около 20% от ее значения

(величина корреспондируется со

средним КИУМ объектов), что

намного уменьшит величину не-

обходимого

резервирования.

Для определения вероятных от-

клонений следует использовать

современные методы прогнози-

рования и анализа статистики

Рис

. 4.

Этап

создания

информационной

модели

Нижне

Бурейской

ГЭС

Абдушукуров

№

3 (54) 2019

Page 10

фактических режимов работы

ВЭС и СЭС, результаты ветромо-

ниторинга, использовать инфор-

мацию от территориальной сети

метеостанций.

Говоря о развитии цифровой

экономики в целом и цифровой

энергетики как одной из ее со-

ставляющих, был сделан вывод,

что Россия достигла определен-

ных успехов в развитии цифро-

вой экономики. Сейчас страна

входит в число лидеров группы

«активных последователей» за

счет инвестиций в расширение

инфраструктуры ИКТ и внедре-

ния цифровых технологий в го-

сударственных структурах, но

значительно отстает от стран-

лидеров, особенно по уровню

цифровизации компаний в об-

ласти топливно-энергетического

комплекса.

Необходимо стремиться к мо-

дели цифровизации системы

(рисунок 5), предусматривающей

создание единого информацион-

ного пространства ТЭК РФ, кото-

рое предполагает сбор данных

онлайн напрямую с приборов

и обмена данными через рас-

пределенную модель (блокчейн

субъектов ТЭК).

Для участия в этой системе

субъекту ТЭК необходимо:

1) определить перечень необхо-

димых данных;

2) определить источники данных:

данные получаются с первич-

ных приборов или агрегируют-

ся из групп параметров;

3) определить дискретность пе-

редачи данных, протоколы об-

мена и т.д.;

4) выполнить требования в части

информационной безопасно-

сти (требования ФСТЭК, ФЗ

и т.д.);

5) организовать сбор данных

(создать

технологическую

шину) на уровне энергокомпа-

нии;

6) обеспечить доступ к данной

технологической шине всем

заинтересованным лицам.

На основе объединений тех-

нологических шин энергоком-

паний вполне реально в самом

ближайшем будущем создать

единое информационное про-

странство энергосистемы РФ.

При этом такая система должна

быть удобной, чтобы все субъек-

ты ТЭК сами изъявили желание

присоединиться (аналогично сай-

ту Госуслуг). Помимо этого, целе-

сообразно предоставлять новым

участникам системы мотивирую-

щие привилегии, например, снятие

части обязательств, упрощение

системы предоставления отчет-

ности.

Таким образом, сегодня у Рос-

сии появляется уникальный шанс

реализовать свой потенциал

в ходе цифровой революции и за-

нять достойное место среди ее

лидеров.

На основные глобальные трен-

ды в области развития энергетики

в своем докладе опирался и руко-

водитель центра отраслевой экс-

пертизы «Энергетика и ЖКХ» SAP

Александр Щеканов.

По его данным, уже в 2019 го-

ду 85% крупнейших энергетиче-

ских компаний в мире создадут

новые обособленные бизнес

подразделения для ускорения

инноваций и цифровой транс-

формации.

Начиная с 2020 года рост ВИЭ

будет стимулировать внедрение

ИТ-систем управления распре-

деленной генерацией и расши-

рение существующих систем

управления сетями не менее

чем на 50%, начнется рост рынка

микросетей, формируя рост до-

ходности для не менее чем 25%

предприятий энергетики за счет

предложения на рынок «микро-

сети как услуги».

К 2021 году 50% энергетиче-

ских компаний, уже пилотирую-

щих решения на основе распре-

деленного реестра (блокчейн),

перейдут к коммерческому раз-

вертыванию как минимум одного

решения.

К 2027 году 75% компаний

трансформируются в цифро-

вые предприятия (Digital Native

Enterprise, DNE).

Александр Щеканов привел

примеры нескольких успешных

проектов цифровой трансфор-

мации бизнес-процессов в ком-

паниях различного профиля

и высказал уверенность, что

компании отечественного элек-

троэнергетического комплекса

способны сформировать и вне-

дрить успешные проекты циф-

ровой трансформации, опережа-

ющие и превосходящие самые

высокие мировые требования.

Рис

. 5.

Модель

цифровизации

энергосистемы

Щеканов

СОБЫТИЯ

Page 11

Представитель рабочей груп-

пы НТИ «Энерджинет»

Игорь

Чаусов

выступил с презентацией

о перспективах водородной энер-

гетики.

Аккумулирование электриче-

ской энергии в водородном цикле

с целью последующих поставок

водорода как энергоносителя на

экспортные рынки — одно из наи-

более многообещающих направ-

лений развития рынка систем

накопления энергии для России.

При использовании только имею-

щихся и не загруженных электро-

энергетических мощностей Рос-

сия может производить до 3,5 млн

тонн в год.

В рамках реализации этого

направления наша страна может

претендовать на значительную

долю формирующегося глобаль-

ного рынка водородного топлива.

На этом рынке возможно взаимо-

выгодное сотрудничество России

с зарубежными странами, осно-

ванное на решении специфиче-

ских проблем энергетики каждой

из сторон.

Кроме этого, водородная энер-

гетика может занять свою нишу

в качестве способа энергоснабже-

ния изолированных территорий,

а также как «чистый» энергоноси-

тель для Арктики.

Создание компактных, надеж-

ных и недорогих систем хранения

и транспортировки водорода яв-

ляется одной из ключевых про-

блем развития водородной энер-

гетики на сегодняшний день.

Руководитель

направления

e-Industries, Enel X Rus

Илья Пла-

тонов

рассказал о перспективах

внедрения проектов по промыш-

ленному хранению электроэнер-

гии.

Реализация потенциала хра-

нения энергии позволит значи-

тельно повысить эффективность

Рис

. 6.

Прогноз

мирового

рынка

водородного

топлива

102

164

100

120

140

160

180

2025

2030

2035

2040

млрд

долларов США

Консервативный

Умеренный

Оптимистичный

Прогноз мирового рынка водородного топлива,

млрд

долларов США в год

использования

энергетических

мощностей, увеличит гибкость

энергосистемы и откроет дорогу

для массового перехода на техно-

логии возобновляемой энергетики

и распределенных генерирующих

мощностей.

Проректор по перспективным

проектам Санкт-Петербургского

политехнического университета

Петра Великого (СПбПУ), лидер-

соруководитель рабочей группы

«Технет» Национальной техноло-

гической инициативы (НТИ), ру-

ководитель Центра компетенций

НТИ СПбПУ «Новые производ-

ственные технологии»

Алексей

Боровков

выступил с докладом

«Цифровые двойники и цифро-

вые тени».

Цифровые двойники — это

цифровые модели высокого уров-

ня адекватности, учитывающие

все технологии изготовления, ма-

териалы, соединения и механиз-

мы. Разработка цифровых двой-

ников в ближайшее время станет

основой для цифровой промыш-

ленности. Ключевой элемент

цифрового двойника — матрица

целевых показателей и ресурсных

ограничений.

Цифровая тень — это система

связей и зависимостей, описыва-

ющих поведение реального объ-

екта, как правило, в нормальных

условиях работы и содержащихся

в избыточных больших данных

(Big Data), получаемых с реаль-

ного объекта при помощи техно-

логий промышленного интернета.

Цифровая тень способна пред-

сказать поведение реального объ-

екта только в тех условиях, в кото-

рых осуществлялся сбор данных,

Чаусов

Платонов

Боровков

№

3 (54) 2019

Page 12

но не позволяет моделировать си-

туации, в которых реальный объ-

ект не эксплуатировался.

Концепция цифровых двойни-

ков актуальна во многих отрас-

лях, таких как энергетика, транс-

порт, строительство, но в первую

очередь она работает в высоко-

технологичной промышленности.

Самый динамичный рынок, где

применяются цифровые двой-

СОБЫТИЯ

ники, — мировой автопром, вы-

пускающий ежегодно 100 млн

единиц продукции. И с помощью

цифровых двойников здесь уже

решена задача прохождения

натурных испытаний с первого

раза.

В России первый значимый

проект, реализованный полно-

стью в этой технологии, — «Кор-

теж». Это проект государствен-

ного значения, в рамках которого

создаются представительские ав-

томобили серии Aurus. По словам

Алексея Боровкова, машина Aurus

Senat прошла натурные испыта-

ния с первого раза. Было задано

125 тысяч целевых ограничений

и характеристик, которым нужно

было соответствовать одновре-

менно.

По сообщению эксперта, техно-

логия бурно развивается и в таких

отраслях, как атомная энергетика

и нефтегазовое машиностроение,

она уже позволяет за два-три ме-

сяца решить задачи, которые по

ряду причин не решались в тече-

ние двух-трех лет.

После всех докладов участни-

ки СГИЭ–2019 пообщались с ди-

ректором Департамента опера-

тивного контроля и управления

в электроэнергетике Минэнерго

России

Евгением Грабчаком

и его заместителем

Еленой Мед-

ведевой

Они подвели итоги

работы совещания, ответили на

вопросы собравшихся, призва-

ли отраслевое сообщество ак-

тивнее взаимодействовать друг

с другом и заверили, что все

полученные в рамках дискуссий

наработки и предложения будут

учтены и максимально использо-

ваны регулятором в ходе даль-

нейшей реализации програм-

мы «Цифровая трансформация

электроэнергетики России».

Грабчак

Медведева

Оригинал статьи: Мозговой штурм для решения задач цифровой трансформации

Читать онлайн

С 11 по 12 апреля 2019 года под эгидой Министерства энергетики Российской Федерации в г. Сочи состоялось IX Всероссийское совещание главных инженеров-энергетиков (СГИЭ–2019), посвященное наиболее актуальным вопросам функционирования отечественной электроэнергетики и перспективам ее развития. В мероприятии участвовало более 250 человек со всей страны: главные инженеры и технические руководители субъектов электроэнергетики, представители Минэнерго России, Ростехнадзора, телекомму никационных и IT компаний, ведущие специалисты научных центров.