Риски применения электротехнических комплексов на основе CIM-модели (МЭК 61970, МЭК 61968) в сетевом комплексе России

background image

background image

36

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(31), 

декабрь

 2023

Информационные

 

модели

 

в

 

электроэнергетике

 

Настоящая

 

статья

 

представляет

 

собой

 

всесторонний

 

ана

-

лиз

 

рисков

связанных

 

с

 

применением

 CIM-

систем

 

в

 

рос

-

сийском

 

контексте

Показано

что

 

внедрение

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

основе

 CIM-

модели

 

в

 

сетевой

 

комплекс

 

России

 

открывает

 

перед

 

ним

 

возможности

 

и

 

риски

Тео

-

ретические

 

исследования

 CIM-

модели

 

и

 

МЭК

-

стандартов

 

61970 

и

 61968 

послужили

 

основой

 

для

 

понимания

 

особен

-

ностей

 

их

 

применения

 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

Опре

-

делены

 

такие

 

риски

 

и

 

вызовы

 

применения

 

электротехни

-

ческих

 

комплексов

 

на

 

основе

 CIM-

модели

как

 

уязвимости

 

кибербезопасности

 

и

 

сбои

 

в

 

работе

 

сис

 

темы

стандартиза

-

ция

 

данных

сложности

 

интеграции

 

и

 

неготовность

 

заинте

-

ресованных

 

сторон

Кроме

 

того

обсуждаются

 

недостатки

включая

 

высокие

 

первоначальные

 

инвестиции

 

и

 

проблемы

 

точности

 

данных

Проведенный

 

глубокий

 

анализ

 

в

 

статье

 

позволил

 

выделить

 

последствия

 

реализации

 

выделенных

 

рисков

 

и

 

сформировать

 

рекомендации

 

для

 

более

 

эффек

-

тивной

 

работы

 

электротехнических

 

комплексов

 (

ЭТК

на

 

ос

-

нове

 CIM-

модели

 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

.

Риски

 

применения

 

электротехнических

 

комплексов

 

на

 

основе

 

CIM-

модели

 (

МЭК

 61970, 

МЭК

 61968) 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

Павел

 

ЧЕРКАССКИЙ

начальник

 

сектора

 

технического

 

перево

-

оружения

 

и

 

реконструк

-

ции

 

объектов

 

электро

-

сете

 

вого

 

хозяйства

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Кубань

» — 

Армавирские

 

электрические

 

сети

Сергей

 

ПОПОВ

к

.

т

.

н

., 

доцент

 

кафедры

 

электротехники

 

и

 

электрических

 

машин

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

КубГТУ

»

С

етевой

 

комплекс

 

России

 

играет

 

важную

 

роль

 

в

 

электроэнергетической

 

инфра

-

структуре

 

страны

охватывая

 

различные

 

компоненты

такие

 

как

 

системы

 

гене

-

рации

передачи

 

и

 

распределения

 

электроэнергии

С

 

развитием

 

технологий

 

применение

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

основе

 CIM-

модели

 (

Общей

 

инфор

-

мационной

 

модели

привлекло

 

значительное

 

внимание

Эти

 

комплексы

руководствуемые

 

стандартами

 

МЭК

 (

Международной

 

электротехнической

 

комиссии

) 61970 

и

 61968, 

направ

-


background image

37

лены

 

на

 

повышение

 

эффективности

 

и

 

надежности

 

сетевого

 

комплекса

 

России

 [1].

Актуальность

 

внедрения

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

основе

 CIM-

модели

 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

 

заключа

-

ется

 

в

 

их

 

потенциале

 

для

 

оптимизации

 

операций

улучше

-

ния

 

координации

 

между

 

различными

 

субъектами

 

и

 

обеспе

-

чения

 

более

 

обоснованного

 

процесса

 

принятия

 

решений

Путем

 

принятия

 

стандартизированных

 

моделей

 

и

 

протоко

-

лов

 

Россия

 

может

 

согласовать

 

свою

 

электротехническую

 

инфраструктуру

 

с

 

международными

 

лучшими

 

практиками

обеспечивая

 

беспрепятственную

 

интеграцию

 

с

 

глобаль

-

ными

 

энергетическими

 

системами

В

 

настоящее

 

время

 

до

-

статочно

 

большое

 

количество

 

научных

 

публикаций

 

посвя

-

щено

 

проблематике

 

применения

 

и

 

внедрения

 CIM-

систем

 

в

 

российском

 

контексте

Авторы

 [2] 

провели

 

анализ

 

истории

 

возникновения

 

концепции

 

Общей

 

информационной

 

моде

-

ли

 (CIM) 

и

 

основ

 

для

 

перехода

 

к

 

единому

 

формату

 

обмена

 

информацией

 

на

 

основе

 

стандартов

 CIM 

как

 

в

 

мире

так

 

и

 

в

 

России

Также

 

рассматривается

как

 

переход

 

к

 

стандар

-

там

 CIM 

позволяет

 

решить

 

проблемы

 

коммунальных

 

услуг

 

в

 

части

 

технологического

 

обмена

 

информацией

 

и

 

перейти

 

на

 

качественно

 

новый

 

уровень

 

управления

 

энергетической

 

системой

Представлено

 

описание

 

текущих

 

открытых

 

стан

-

дартов

 

обмена

 

данными

разработанных

 

для

 

упрощения

 

интеграции

 

данных

 

и

 

соответствия

 

изменяющимся

 

требова

-

ниям

 

к

 

обмену

 

данными

также

 

описывается

 

текущий

 

этап

 

перехода

 

к

 

обмену

 

данными

 

на

 

основе

 

стандартов

 CIM 

в

 

России

В

 [3] 

исследуют

 

возможности

 

применения

 CIM-

мо

-

дели

 

для

 

интеграции

 

информационных

 

компонентов

 

систе

-

мы

 

активно

-

адаптивной

 

сети

 

в

 

рамках

 

стенда

 

полунатур

-

ного

 

моделирования

 Hardware-in-the-Loop (HIL) MicroGrid. 

Для

 

обеспечения

 

эффективного

 

информационного

 

обмена

 

в

 

единой

 

активно

-

адаптивной

 

сети

 

необходимо

 

использо

-

вать

 

общую

 

модель

 

электроэнергетической

 

системы

ко

-

торая

 

может

 

быть

 

описана

 

с

 

использованием

 

стандартов

 

МЭК

 61968 

и

 

МЭК

 61970. 

Эти

 

стандарты

 

предусматривают

 

описание

 

классов

объектов

 

и

 

их

 

атрибутов

а

 

также

 

исполь

-

зование

 

наследования

агрегирования

 

и

 

двунаправленных

 

ассоциаций

 

для

 

обозначения

 

информационной

 

связи

 

между

 

объектами

 

классов

В

 [4] 

сделан

 

обзор

 

текущего

 

состояния

 

информационных

 

систем

 

на

 

предприятиях

 

электроэнергетики

которые

 

содер

-

жат

 

информацию

 

о

 

линиях

 

электропередачи

оборудовании

 

и

 

других

 

объектах

 

электроэнергетической

 

системы

Отмеча

-

ется

что

 

взаимная

 

интеграция

 

таких

 

систем

 

либо

 

не

 

пред

-

усмотрена

либо

 

реализована

 

лишь

 

частично

В

 

связи

 

с

 

этим

 

для

 

унификации

 

описания

 

объектов

 

электроэнергетической

 

системы

 

предлагается

 

использовать

 

международные

 

стан

-

дарты

 

МЭК

 61970 

и

 61968, 

которые

 

определяют

 

Общую

 

информационную

 

модель

 (CIM). 

В

 

данной

 

статье

 

авторы

 

де

-

лятся

 

опытом

 

АО

 «

СО

 

ЕЭС

» 

по

 

созданию

 

единой

 

информа

-

ционной

 

модели

 

для

 

энергосистемы

 

России

 

на

 

основе

 CIM. 

Для

 

проведения

 

исследования

 

использовались

 

материалы

 

и

 

методы

представленные

 

в

 

группах

 

стандартов

 

МЭК

 61970 

и

 61968, 

которые

 

определяют

 

структуру

 

и

 

семантику

 

данных

 

Общей

 

информационной

 

модели

В

 

результате

в

 

период

 

с

 2012 

по

 2016 

год

 

была

 

разработана

 

и

 

внедрена

 

автома

-

тизированная

 

система

 

управления

 

изменениями

 

информа

-

ционной

 

модели

 (

Трехуровневая

 

АС

), 

а

 

также

 

создана

 

еди

-

ная

 

информационная

 

модель

 

энергосистемы

 

России

 (

ЕИМ

). 

В

 2019 

году

 

была

 

внедрена

 

автоматизированная

 

интеграци

-

онная

 

платформа

которая

 

позволяет

 

интегрировать

 

внеш

-

ние

 

приложения

 

с

 

ЕИМ

 

согласно

 

стандартам

 

МЭК

 61970 

и

 61968. 

На

 

данный

 

момент

 

ЕИМ

 

используется

 

для

 

расчетов

 

установившихся

 

режимов

 

и

 

оценки

 

состояния

 

энергосистем

а

 

также

 

интегрирована

 

с

 

различными

 

приложениями

таки

-

ми

 

как

 

ПК

  «

Заявки

», 

ПО

  «

Ремонты

», 

ПК

  «

Перечень

» 

и

 

ПК

 

«RastrWin3». 

На

 

ее

 

основе

 

также

 

реализуются

 

пилотные

 

проекты

 

по

 

внедрению

 

автоматизированной

 

системы

 

про

-

изводства

 

переключений

 

и

 

разработке

 

форм

 

отображения

 

для

 

объектов

 

инженерно

-

технического

 

контроля

 

надеж

-

ности

 

электроэнергетических

 

объектов

В

 2018–2019 

годах

 

АО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

разработало

 

два

 

национальных

 

стандарта

которые

 

описывают

 

базовый

 

профиль

 

информационного

 

обмена

Выводы

 

данного

 

исследования

 

показывают

что

 

опыт

 

АО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

подтверждает

 

возможность

 

и

 

целе

-

сообразность

 

построения

 

информационных

 

моделей

 

для

 

отечественных

 

предприятий

 

электроэнергетики

 

в

 

соответ

-

ствии

 

со

 

стандартами

 

МЭК

 61970 

и

 61968 [4].

Следует

 

отметить

что

 

комбинация

 CIM 

и

 

онтологий

 

приобретает

 

популярность

 

как

 

средство

 

предоставления

 

модели

 

данных

 

с

 

формальной

 

семантикой

 

на

 

основе

 

обще

-

го

 

машинно

-

читаемого

 

понимания

Это

 

достигается

 

путем

 

использования

 

стандартизованных

 

объектных

 

моделей

которые

 

предлагают

 

четкое

 

контекстное

синтаксическое

 

и

 

семантическое

 

представление

 

информации

обеспечивая

 

общее

 

понимание

 

данных

используемых

 

в

 

цифровой

 

элек

-

троэнергетической

 

системе

Данная

 

модель

 

определена

 

как

 

в

 

международных

 

стандартах

 

серии

 

МЭК

 61968 

и

 

МЭК

 

61970, 

так

 

и

 

в

 

национальных

 

стандартах

 

серии

 

ГОСТ

 

Р

 58651 

«

Информационная

 

модель

 

электроэнергетической

 

промыш

-

ленности

», 

в

 

настоящее

 

время

 

разрабатываемых

 

в

 

рамках

 

ТК

 016 «

Электроэнергетика

» 

Росстандарта

Модель

 

охва

-

тывает

 

широкий

 

спектр

 

концепций

начиная

 

от

 

организа

-

ций

  (

субъектов

 

электроэнергетической

 

промышленности

 

и

 

потребителей

 

электроэнергии

до

 

электроэнергетических

 

объектов

  (

включая

 

оборудование

устройства

 

и

 

установ

-

ки

), 

а

 

также

 

их

 

свойств

 

и

 

взаимосвязей

Основными

 

нацио

-

нальными

 

стандартами

 

в

 

данной

 

серии

 

являются

 

ГОСТ

 

Р

 

58651.1–2019 

и

 

ГОСТ

 

Р

 58651.2–2019. 

Эти

 

стандарты

 

опре

-

деляют

 

автоматизированный

 

обмен

 

информацией

 

в

 

рамках

 

профиля

 

модели

 

и

 

профиля

 

обмена

устанавливая

 

основ

-

ную

 

структуру

 

классов

атрибутов

 

и

 

ассоциаций

 

в

 

рамках

 

профиля

 

модели

Национальные

 

стандарты

 

разработаны

 

на

 

основе

 

международной

 CIM-

модели

учитывая

 

расширения

 

для

 

удовлетворения

 

специфических

 

требований

 

российской

 


background image

38

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(31), 

декабрь

 2023

электроэнергетической

 

промышленности

Соблюдение

 

на

-

циональных

 

стандартов

 

обеспечивает

 

совместимость

 

с

 

ин

-

формационными

 

продуктами

поддерживающими

 

обмен

 

ин

-

формацией

 

в

 

формате

 CIM, 

соответствуя

 

упомянутой

 

выше

 

серии

 

международных

 

стандартов

 [5].

Несмотря

 

на

 

достаточно

 

широкое

 

изучение

 

тематики

 

применения

 CIM-

систем

 

в

 

российском

 

контексте

 

на

 

сегод

-

няшний

 

день

все

 

еще

 

есть

 

необходимость

 

выделения

 

ос

-

новных

 

рисков

 

и

 

вызовов

 

этих

 

процессов

 

в

 

аспекте

 

достиже

-

ния

 

эффективности

 

внедрения

 CIM-

систем

Именно

 

поэтому

 

тематика

 

данного

 

исследования

 

весьма

 

актуальна

 

и

 

востре

-

бована

Целью

 

данной

 

статьи

 

является

 

исследование

 

рис

 

ков

связанных

 

с

 

применением

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

ос

-

нове

 CIM-

модели

 (

МЭК

 

или

 IEC 61970, 

МЭК

 

или

 IEC 61968) 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

Путем

 

выявления

 

и

 

анализа

 

этих

 

рисков

 

статья

 

стремится

 

углубить

 

понимание

 

и

 

помочь

 

заинтересованным

 

сторонам

 

принимать

 

обоснованные

 

ре

-

шения

 

относительно

 

внедрения

 CIM-

систем

 

в

 

российском

 

контексте

.

Материалами

 

исследования

 

выступают

 

процессы

 

вне

-

дрения

 CIM-

модели

 

в

 

сетевой

 

комплекс

 

России

Методы

 

исследования

 

включают

 

комплекс

 

средств

 

систематиза

-

ции

обобщения

 

и

 

анализа

 

научной

 

и

 

исследовательской

 

литературы

 

по

 

тематике

 

внедрения

 CIM-

модели

  (

МЭК

 

или

 

IEC 61970, 

МЭК

 

или

 IEC 61968) 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

.

Общая

 

информационная

 

модель

 — CIM (

МЭК

 61970 

и

 61968) 

служит

 

стандартизированным

 

представлением

 

и

 

форматом

 

обмена

 

информацией

связанной

 

с

 

электро

-

энергетическими

 

системами

Она

 

предоставляет

 

общий

 

язык

 

для

 

различных

 

систем

 

и

 

заинтересованных

 

сторон

обеспечивая

 

беспрепятственную

 

коммуникацию

 

и

 

совме

-

стимость

Модель

 CIM 

определяет

 

структуру

 

и

 

семантику

 

данных

облегчая

 

обмен

 

данными

моделирование

 

системы

 

и

 

анализ

 

в

 

области

 

электротехники

 [6]. 

МЭК

 61970 

и

 61968 

могут

 

быть

 

использованы

 

в

 

интеллектуальной

 

сети

Взаи

-

модействие

 

стандартов

 

и

 

обобщенной

 

модели

 

энергопред

-

приятия

 

отображено

 

на

 

рисунке

 1 [7]. 

При

 

этом

 

в

 

общей

 

структуре

 

каждому

 

стандарту

 

присуща

 

определенная

 «

зона

 

ответственности

».

Рис

. 1. 

Взаимодействие

 

стандартов

 

и

 

наложение

 

их

 

на

 

обобщенную

 

модель

 

энергетического

 

предприятия

 

IEC 61970:

Ядро

 CIM

и

 

энергетическое

управление

Р

ынк

и

У

У

У

У

п

п

р

р

р

а

а

а

в

в

л

л

л

л

е

е

н

н

н

и

и

и

е

е

е

е

З

З

З

З

З

З

З

З

З

аказчик

Р

Р

Р

Р

Р

Р

а

а

а

а

а

с

с

с

с

с

п

п

п

р

р

р

р

р

е

е

д

д

д

д

д

е

ел

л

е

е

н

н

и

и

и

и

е

е

е

е

е

е

П

П

ередача

М

М

М

М

М

М

а

а

с

с

с

с

с

о

о

о

в

в

в

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

 

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

я

 

 

 

г

г

г

г

г

г

г

г

г

е

е

е

е

е

е

е

е

е

е

е

е

е

е

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

е

е

е

р

р

р

р

р

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

 

 

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

ц

и

и

и

и

я

я

я

я

я

я

я

П

о

ст

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

т

 

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

а

вщ

щ

ик

IEC 62351:

Безопасность

для

 IEC 60870-6,

IEC 61850,

DNP3

IEC 61850:

Подстанции

и

 

др

.

IEC 61968:
CIM 

Управление

распределением

IEC 60870-6:

Между

Центрами
управления

у

  

слуг

Информационные

 

модели

 

в

 

электроэнергетике

 


background image

39

Имеется

 

пять

 

семейств

 

стандартов

относящихся

 

к

 

ин

-

теллектуальным

 

сетям

 

для

 

энергетической

 

отрасли

:

 

МЭК

 61970 

и

 

МЭК

 61968 — 

описывают

 

Общую

 

инфор

-

мационную

 

модель

 (CIM), 

необходимую

 

для

 

обмена

 

данными

 

между

 

аппаратурой

 

и

 

сетями

прежде

 

всего

 

в

 

передающем

 

секторе

  (

МЭК

 61970) 

и

 

распределении

 

(

МЭК

 61968);

 

МЭК

 61850 — 

способствует

 

автоматизации

 

подстанций

 

и

 

коммуникаций

равно

 

как

 

и

 

совместимости

 

на

 

основе

 

единого

 

формата

 

данных

;

 

МЭК

 60870-6 — 

описывает

 

информационный

 

обмен

 

между

 

центрами

 

управления

;

 

МЭК

 62351 — 

решает

 

задачи

 

кибербезопасности

 

комму

-

никационных

 

протоколов

определенных

 

предыдущими

 

стандартами

 

МЭК

.

Международная

 

электротехническая

 

комиссия

  (

МЭК

разработала

 

два

 

ключевых

 

стандарта

а

 

именно

 

МЭК

 61970 

и

 

МЭК

 61968, 

которые

 

являются

 

инструментальными

 

для

 

внедрения

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

основе

 CIM. 

МЭК

 

61970 

сосредоточен

 

на

 

обмене

 

информацией

 

и

 

моделях

 

данных

 

для

 

систем

 

управления

 

энергией

тогда

 

как

 

МЭК

 

61968 

касается

 

систем

 

управления

 

распределением

Эти

 

стандарты

 

предоставляют

 

руководства

 

по

 

представлению

 

данных

интеграции

 

систем

 

и

 

взаимодействию

 

в

 

электро

-

энергетической

 

инфраструктуре

 [8].

В

 

России

 

модель

 CIM 

и

 

МЭК

 

стандарты

 61970 

и

 61968 

получили

 

значительное

 

распространение

 

в

 

сетевом

 

ком

-

плексе

Они

 

используются

 

для

 

оптимизации

 

обмена

 

данны

-

ми

 

между

 

электростанциями

системами

 

передачи

сетями

 

распределения

 

и

 

различными

 

центрами

 

управления

Приме

-

няя

 

эти

 

модели

заинтересованные

 

стороны

 

в

 

энергетиче

-

ской

 

сфере

 

России

 

стремятся

 

повысить

 

надежность

 

систе

-

мы

оптимизировать

 

энергопоток

 

и

 

обеспечить

 

эффективное

 

управление

 

сетью

 [9].

Выделим

 

основные

 

преимущества

 

применения

 CIM-

сис

-

тем

 

в

 CIM-

модели

 

в

 

сетевом

 

комплексе

 

России

.

Весьма

 

важны

 

аспекты

 

универсальности

Модели

 IEC 

61968 

и

 IEC 61970 

предоставляют

 

универсальные

 

стан

-

дарты

 

и

 

концепции

 

для

 

описания

 

информации

связанной

 

с

 

электроэнергетическими

 

системами

Это

 

позволяет

 

ис

-

пользовать

 

эти

 

модели

 

в

 

различных

 

контекстах

 

и

 

примене

-

ниях

 

в

 

области

 

электроэнергетики

.

Не

 

менее

 

важна

 

также

 

сфера

 

совместимости

Модели

 

соответствуют

 

международным

 

стандартам

 

и

 

рекомендаци

-

ям

что

 

обеспечивает

 

совместимость

 

и

 

возможность

 

обмена

 

информацией

 

между

 

различными

 

системами

 

и

 

организация

-

ми

работающими

 

в

 

электроэнергетической

 

сфере

.

Также

 

можно

 

отметить

что

 

модели

 CIM 

позволяют

 

опи

-

сывать

 

различные

 

аспекты

 

электроэнергетической

 

систе

-

мы

включая

 

организации

электроэнергетические

 

объекты

свойства

 

и

 

взаимосвязи

Это

 

обеспечивает

 

полную

 

и

 

всесто

-

роннюю

 

информацию

 

о

 

системе

что

 

важно

 

для

 

эффективно

-

го

 

управления

 

и

 

планирования

.

Стандартизация

 

моделей

 IEC 61968 

и

 IEC 61970 

свя

-

зана

 

с

 

тем

что

 

они

 

являются

 

частью

 

международных

 

и

 

на

-

циональных

 

стандартов

что

 

способствует

 

единообразию

 

и

 

стандартизации

 

в

 

области

 

обмена

 

информацией

 

в

 

элек

-

троэнергетической

 

сфере

Это

 

упрощает

 

разработку

 

и

 

внед

-

рение

 

систем

а

 

также

 

обеспечивает

 

согласованность

 

между

 

различными

 

участниками

 

отрасли

.

Нельзя

 

также

 

не

 

отметить

 

аспект

 

расширяемости

когда

 

модели

 CIM 

предусматривают

 

возможность

 

рас

-

ширения

 

и

 

адаптации

 

для

 

учета

 

специфических

 

потреб

-

ностей

 

и

 

требований

 

различных

 

стран

 

и

 

организаций

Это

 

позволяет

 

легко

 

внедрять

 

модели

 

в

 

различных

 

контекстах

 

и

 

применениях

.

В

 

то

 

же

 

время

несмотря

 

на

 

приведенные

 

преимуще

-

ства

 CIM-

систем

в

 

процессе

 

их

 

внедрения

 

могут

 

возникать

 

многие

 

риски

 

и

 

вызовы

 

для

 

сетевого

 

комплекса

 

России

Несмотря

 

на

 

потенциальные

 

выгоды

внедрение

 

ЭТК

 

на

 

основе

 CIM 

в

 

сетевой

 

комплекс

 

России

 

влечет

 

за

 

собой

 

ряд

 

рисков

Эти

 

риски

 

могут

 

включать

 

необходимость

 

обшир

-

ной

 

стандартизации

 

данных

интеграцию

 

с

 

устаревшими

 

системами

технические

 

сложности

 

и

 

участие

 

множества

 

заинтересованных

 

сторон

 

с

 

различными

 

уровнями

 

готов

-

ности

 

к

 

принятию

 CIM. 

Решение

 

этих

 

проблем

 

имеет

 

клю

-

чевое

 

значение

 

для

 

успешного

 

внедрения

 

и

 

эксплуатации

 

систем

 

на

 

основе

 CIM [10].

Обязательно

 

необходимо

 

учитывать

 

показатели

 

эффективности

критерии

 

оценки

 

рисков

 

и

 

общую

 

на

-

дежность

 

ЭТК

 

на

 

основе

 CIM. 

В

 

указанных

 

стандартах

 

появились

 

фактические

 

комплексные

 

показатели

 

эф

-

фективности

 

и

 

оценки

 

рисков

Риски

 

создают

 

угрозу

 

вреда

в

 

отношении

 

которого

 

необходимо

 

принимать

 

меры

 

защиты

Если

 

рисков

 

нет

то

 

и

 

меры

 

предосторож

-

ности

 

не

 

нужны

Однако

 

когда

 

выявляется

 

риск

необ

-

ходимо

 

определить

 

уязвимые

 

места

 

и

 

угрозы

которые

 

повлияют

 

на

 

надежность

 

системы

Соответственно

«

надежность

 — 

это

 

способность

 

компонента

 

или

 

всей

 

системы

 

выполнять

 

свои

 

функции

 

в

 

предусмотренных

 

условиях

 

в

 

предусмотренный

 

период

 

времени

», 

но

 

сте

-

пень

 

и

 

сложность

 

архитектуры

 CIM-

сис

 

тем

 

создает

 

труд

-

ности

 

для

 

обеспечения

 

их

 

надежности

 

до

 

такой

 

степени

какой

 

сегодня

 

могло

 

бы

 

и

 

не

 

быть

Аналогично

разме

-

ры

 

и

 

географический

 

размах

 

влияния

 

отказов

 

сетей

несомненно

растут

 

по

 

мере

 

распространения

 

сложных

 

архитектур

 

и

 

средств

 

связи

 

в

 CIM-

системах

 

на

 

каждом

 

уровне

Чтобы

 

эффективно

 

выработать

 

требования

 

по

 

риск

-

менеджменту

 CIM-

систем

 

и

 

их

 

надежности

следу

-

ет

 

понимать

что

 

означает

 

надежность

 

в

 

сфере

 

энерге

-

тики

 

и

 

в

 

области

 

информационных

 

и

 

коммуникационных

 

технологий

 (ICT). 

Сюда

 

относится

 

разъяснение

 

разных

 

сопутствующих

 

концепций

включая

 

обеспечение

 

на

-

дежности

 

электроэнергии

надежность

 

передачи

 

дан

-

ных

итеративный

 

характер

 

проектирования

работу

 

оборудования

 CIM-

сис

 

тем

 

в

 

нештатной

 

ситуации

.


background image

40

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(31), 

декабрь

 2023

В

 

электроэнергетике

как

 

правило

надежность

 

харак

-

теризуется

 

терминами

 

надежности

 

энергоснабжения

 — 

мерами

 

надежного

 

энергоснабжения

 

потребителей

Но

 

в

 

части

 

надежности

 

передачи

 

данных

 CIM-

систем

 

для

 

поддержания

 

применения

 

интеллектуальных

 

энергосетей

 

необходимо

 

указать

 

другую

 

концепцию

 

надежности

 

дан

-

ных

Один

 

ряд

 

мер

 

может

 

описывать

 

надежность

 

электро

-

снабжения

другой

 — 

надежность

 

данных

 CIM-

систем

Не

-

смотря

 

на

 

использование

 

различных

 

мер

 

по

 

достижению

 

надежности

 

инфраструктуры

 CIM-

систем

безопасность

 

и

 

надежность

 

энергосистем

 

в

 

случае

 

нарушений

 

в

 

инфра

-

структуре

 ICT 

должны

 

иметь

 

приоритетную

 

значимость

В

 

распределительном

 

сетевом

 

комплексе

 

надежность

 

энергоснабжения

 

часто

 

характеризуется

 

показателями

 

надежности

например

:

 

SAIDI (

средний

 

показатель

 

аварий

 

в

 

системе

);

 

SAIFI (

средний

 

показатель

 

частоты

 

аварий

 

в

 

системе

). 

CIM-

системы

 

в

 

потенциале

 

способны

 

улучшить

 

на

-

дежность

 

энергораспределения

Для

 

этого

 

через

 

каналы

 

передачи

 

данных

 

на

 

базе

 ICT 

должны

 

предоставляться

 

разные

 

данные

 

управления

 

и

 

данные

 

от

 

сенсоров

Для

 

некоторых

 

маршрутов

 

передачи

 

прикладных

 

данных

 

тре

-

буется

 

сверхвысокий

 

уровень

 

управления

  (

например

устранение

 

неисправностей

 

и

 

автономное

 

восстановление

 

энергоснабжения

), 

в

 

то

 

время

 

как

 

большинство

 

приложе

-

ний

 

способно

 

выдерживать

 

сравнительно

 

длительные

 

или

 

частые

 

прерывания

 

без

 

отрицательного

 

воздействия

 

на

 

надежность

 

энергоснабжения

  (

например

считывание

 

электросчетчиков

). 

Входные

 

данные

 

для

 

расчета

 

надеж

-

ности

 

электроснабжения

 

в

 

рамках

 CIM-

систем

 

можно

 

структурировать

 

с

 

использованием

 

стандартных

 

в

 

области

 

энергетики

 

понятий

продолжительность

 

аварии

 

и

 

частота

 

аварий

В

 

контекс

 

те

 CIM-

систем

 

данных

 

нарушение

 

крите

-

риев

 

надежности

 

не

 

обязательно

 

приводит

 

к

 

прекращению

 

электроснабжения

но

 

ведет

 

к

 

разным

 

значениям

Очень

 

важно

 

понимать

что

 

в

 

любое

 

время

когда

 

согласованные

 

расчетные

 

критерии

 

для

 

потоков

 

данных

 

не

 

соблюдаются

это

 

считается

 

прерыванием

  (

или

  «

потерей

» 

данных

). 

На

-

пример

если

 

время

 

передачи

 

информации

 

для

 

опреде

-

ленного

 

потока

 

данных

 

заданы

 

как

 2 

секунды

но

 

данные

 

передаются

 

только

 

через

 4 

секунды

это

 

будет

 

считаться

 

прерыванием

 

даже

 

в

 

том

 

случае

если

 

данные

 

переданы

 

точно

Соответственно

 

способность

 

приложений

 CIM-

сис

-

тем

 

выдерживать

 

потерю

 

или

 

задержки

 

данных

 

можно

 

на

-

звать

 «

устойчивостью

 

к

 

потере

 

данных

». 

В

 

аспекте

 

успешности

 

применения

 CIM-

систем

 

в

 

россий

-

ском

 

контексте

 

важно

 

выделить

 

различные

 

факторы

вли

-

яющие

 

на

 

принятие

 

и

 

эксплуатацию

 

комплексов

 

электро

-

техники

 

на

 

основе

 CIM 

с

 

минимизацией

 

выше

 

выделенных

 

рисков

Эти

 

факторы

 

включают

 

минимизацию

 

технических

 

проблем

устранение

 

проблем

 

совместимости

соблюдение

 

аспектов

 

безопасности

формирование

 

системных

 

требо

-

ваний

 

к

 

соблюдению

 

регулирования

 

и

 

другие

 

соответствую

-

щие

 

аспекты

Изучая

 

эти

 

аспекты

достигается

 

глобальное

 

понимание

 

рисков

 

и

 

последствий

связанных

 

с

 

внедре

-

нием

 CIM.

На

 

основе

 

системного

 

анализа

 

рисков

 

применения

 

CIM-

систем

 

в

 

российском

 

контексте

 

можно

 

связать

 

выяв

-

ленные

 

проблемы

недостатки

 

и

 

потенциальные

 

опаснос

-

ти

 

с

 

широким

 

контекстом

 

комплексов

 

электротехники

 

на

 

основе

 CIM 

в

 

российском

 

сетевом

 

комплексе

отображая

 

эти

 

риски

 

и

 

их

 

конкретное

 

влияние

 

на

 

производительность

 

системы

надежность

 

и

 

безопасность

Были

 

выделены

 

основные

 

принципы

 

риск

-

ме

 

недж

-

мента

 

при

 

внедрении

 

ЭТК

 

на

 

основе

 

СИМ

 

в

 

аспекте

 

мини

-

мизации

 

негативных

 

последствий

:

1. 

Инновационные

 

подходы

 

к

 

стандартизации

 

данных

Российский

 

сетевой

 

комплекс

 

может

 

внедрить

 

новые

 

методы

 

и

 

технологии

 

для

 

стандартизации

 

данных

 

в

 

соответствии

 

с

 CIM-

моделью

Это

 

может

 

включать

 

разработку

 

унифицированных

 

схем