38
Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022
В статье обоснована потребность в создании учебно-
тренировочного комплекса (УТК), предназначенного для об-
учения современным цифровым технологиям персонала
организаций электроэнергетики. Также рассмотрены основ-
ные возможности и перспективы применения реализуемого
на базе учебного центра ПАО «Россети Ленэнерго» УТК.
Учебно- тренировочный комплекс
ПАО «Россети Ленэнерго»
по обучению современным
цифровым технологиям
Виктор КАТЕНЕВ,
начальник
учебного комплекса
ПАО «Россети
Ленэнерго»
Артем СУВОРОВ,
начальник службы
автоматизированных
систем
технологического
управления
ПАО «Россети
Ленэнерго»
В
соответствии с Концепцией «Цифровая трансформация 2030» ПАО «Россети»
(далее — Концепция), целью цифровой трансформации [1] является измене
-
ние логики процессов и переход компании на рискориентированное управление
на основе внедрения цифровых технологий и анализа больших данных.
Учебный комплекс ПАО «Россети Ленэнерго» (п. Терволово)
Внедрение цифровых технологий
39
Концепцией [1] отмечается дефицит специалистов
в области автоматизации технологических процессов и ин
-
формационных технологий, обладающих знаниями и навы
-
ками новых цифровых технологий. На сегодняшний день
в ПАО «Россети» уже сформирована потребность в таких
сотрудниках, вызванная появлением новых видов оборудо
-
вания, подходов к проектированию и обслуживанию элек
-
трических сетей. Обеспечение электросетевого комплекса
достаточным количеством квалифицированного персонала,
обладающего необходимыми знаниями в области эксплуа
-
тации, технического обслуживания и ремонтов оборудова
-
ния, устройств и систем в условиях активного внедрения
цифровых технологий является приоритетной задачей ка
-
дровой политики в рамках реализации Концепции.
Необходимым мероприятием для обеспечения электро
-
сетевого комплекса достаточным количеством квалифици
-
рованного персонала является адаптация существующего
персонала под современные реалии функционирования
электроэнергетических систем и его переобучение. Указан
-
ное мероприятие должно реализовываться с использованием
существующей системы подготовки и переподготовки кадров.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ УЧЕБНО-
ТРЕНИРОВОЧНОГО КОМПЛЕКСА
Организация цифровой электрической сети (ЦЭС) [2] тре
-
бует адаптации персонала диспетчерских центров, центров
управления сетями (ЦУС) и прочих сотрудников, ввиду изме
-
нения их функционала. Далее рассмотрены перспективные
компетенции сотрудников ЦЭС, которые необходимо осваи
-
вать в рамках обучения.
1. Работа с возрастающими объемами информации,
обусловленной увеличением наблюдаемости энерго
-
объектов
.
ЦЭС позволяет получать всеобъемлющие
данные электрических измерений, данные о состоянии
оборудования подстанции (ПС) и прочую информацию.
Рост объемов данных приводит к тому, что снижается
значимость сотрудников как носителей информации
по энергообъектам. Однако возникает новый вызов —
необходимость обрабатывать формируемые посред
-
ством ЦЭС Big Data и полноценно использовать их для
анализа процессов, протекающих в электроэнергети
-
ческой системе (ЭЭС). Направление улучшения произ
-
водственного процесса, которое будет сформировано
в результате сбора и использования Big Data, сложно
предсказать до окончания решения задачи по их ана
-
лизу, однако опыт применения Big Data в других отрас
-
лях позволяет спрогнозировать эффективность их вне
-
дрения и в ЦЭС. Анализ Big Data, агрегируемых ЦЭС,
может позволить оптимизировать такие режимные па
-
раметры, как потери, надежность, устойчивость сети,
а также может быть использован для оптимизации вы
-
полняемых работ непосредственно на энергообъектах
и прочих задач.
2. Организация, поддержка и защита технологических се
-
тей передачи данных.
В современной ЭЭС технологиче
-
ские сети передачи данных также существуют, но к ним
предъявляются меньшие требования в связи с меньшей
ответственностью передаваемой информации.
3. Цифровое проектирование энергообъектов с примене
-
нием нового оборудования в части вторичных систем,
а также изменение функциональных требований к си
-
ловому оборудованию.
Требуется изменение парадигмы
мышления персонала, многие годы осуществлявшего
работу с традиционным оборудованием. Существенным
изменением является использование стандартов серии
МЭК 61850, которыми предусмотрен перевод проектиро
-
вания в цифровую форму с использованием электрон
-
ных файлов конфигурации ЦЭС, высокоавтоматизиро
-
ванных подстанций или отдельных устройств.
4. Выбор параметров устройств релейной защиты и ав
-
томатики (РЗА) с учетом изменений в составе обо
-
рудования ПС.
Внедрение цифровых измерительных
трансформаторов, лишенных характеристики намагни
-
чивания, ведет к необходимости пересмотра существу
-
ющих методик, в которые интегрирована характеристика
намагничивания электромагнитных трансформаторов
тока (ТТ).
5. Работа с локальными вычислительными сетями (ЛВС)
высокоавтоматизированных ПС.
На традиционных
энергообъектах ЛВС отсутствуют или связаны с малым
числом устройств, поэтому у персонала традиционных
энергообъектов отсутствует понимание о принципах
передачи информации в цифровой форме, необходи
-
мое для эксплуатации высокоавтоматизированных ПС
на протяжении всего жизненного цикла. Также требу
-
ется повышение квалификации персонала в части тре
-
бований стандартов серии МЭК 61850 и методов об
-
служивания цифровых интеллектуальных электронных
устройств (ИЭУ), включая использование новых типов
проверочных установок, новых методов измерения сиг
-
налов и т. д.
6. Работа с оптоволоконными линиями связи.
Для пере
-
дачи информации на высокоавтоматизированных ПС
используются оптоволоконные кабели, сказанное осо
-
бенно актуально в случае применения оптических из
-
мерительных трансформаторов. В традиционной энер
-
госистеме количество оптоволоконных связей мало
что говорит о том, что в ближайшем будущем может
возникнуть дефицит персонала для эксплуатации оп
-
товолоконных линий связи. Под компетенциями такого
персонала понимаются навыки по проверке характе
-
ристик оптоволоконных связей, а также его монтажу
и сварке.
7. Действия по оперативному обслуживанию высоко
-
автоматизированных ПС в случае аварий.
Принципы
осуществления оперативных переключений на высоко
-
40
Ежеквартальный спецвыпуск № 1 (24), март 2022
автоматизированных ПС не отличаются существенно
от аналогичных действий на ПС, оснащенных автома
-
тизированной системой управления технологическими
процессами (АСУТП). Однако для понимания порядка
действий в случае серьезных аварий, таких как полное
отключение ПС или выход из строя ключевых элементов
технологической инфраструктуры, принципы организа
-
ции и функционирования высокоавтоматизированных
ПС должны быть понятны всему персоналу подобных
объектов.
ОБОРУДОВАНИЕ
УЧЕБНО- ТРЕНИРОВОЧНОГО
КОМПЛЕКСА (УТК)
Для решения задач по подготовке кадров в ПАО «Россети
Ленэнерго» планируется создание технического средства
обучения — специализированного учебно тренировочного
стенда по обучению технического персонала современным
цифровым технологиям, а также основам эксплуатации
и обслуживания нового первичного силового электротехни
-
ческого оборудования, устройств РЗА, систем управления,
мониторинга, сбора и передачи информации.
УТК планируется выполнить состоящим из:
–
аппаратной части, включающей в себя реальные про
-
мышленные образцы современного оборудования вто
-
ричных систем;
–
цифровой части — модели электроэнергетической
системы, осуществляющей взаимодействие с обучае
-
мыми посредством автоматизированных рабочих мест
(АРМ).
В состав аппаратной части планируется включить следу
-
ющее оборудование:
–
программно технический комплекс (ПТК) RTDS («RTDS
Technologies», Канада) на базе которого функционируют
модели ЭЭС;
–
терминалы РЗА;
–
цифровые приборы учета электрической энергии;
–
устройство синхронизации времени, преобразователи
аналогового сигнала (ПАС) и дискретных сигналов
(ПДС), контроллеры АСУТП;
–
испытательная установка;
–
серверное оборудование;
–
автоматизированные рабочие места обучаемых и пре
-
подавателя.
В основе архитектуры ПАК RTDS лежит принцип парал
-
лельных вычислений, что позволяет комплексу моделиро
-
вать энергосистему в режиме жесткого реального времени.
ПАК RTDS активно используется для исследований и испы
-
таний оборудования ЭЭС в России и по всему миру [3].
Оборудование УТК с применением аппаратной платфор
-
мы RTDS позволит осуществлять моделирование процессов
в энергосистеме с учетом влияния реального оборудования,
подключенного к модели. Применение ПТК RTDS позволит
обучающимся улучшить понимание переходных процессов
в ЭЭС, апробировать функционирование вторичной аппара
-
туры в ходе таких процессов. ПТК позволит моделировать
различные аварии, сценарии, в том числе заранее не опре
-
деленные и зависящие от действий обучаемого. Таким об
-
разом, с использованием ПТК будут отрабатываться навыки
принятия своевременных и правильных решений. Кроме
того, по действиям обучаемых работодатель сможет опре
-
делять уровень их компетенций.
ОБУЧЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
УЧЕБНО- ТРЕНИРОВОЧНОГО
КОМПЛЕКСА
Наиболее эффективным методом обеспечения максималь
-
ного уровня компетенций персонала в электросетевых ком
-
паниях является обучение персонала под конкретные нужды
с использованием центров профессиональной переподго
-
товки производственных компаний.
Для достижения указанной цели с помощью УТК плани
-
руется реализовать следующие мероприятия:
–
повышение квалификации специалистов;
–
обучение технического персонала основам эксплуатации
и обслуживания интеллектуального оборудования циф
-
ровой сети в условиях активного внедрения цифровых
технологий согласно Концепции [1];
–
подготовка персонала к выполнению должностных
обязанностей в случае возникновения компьютерных
инцидентов;
–
увеличение объема знаний специалистов о современ
-
ных и перспективных технологиях по передаче данных
и организации сложных географически распределенных
автоматизированных систем управления цифровой
сетью.
Возможности реализуемого УТК:
–
расчет и моделирование режимов работы энергосистемы;
Внедрение цифровых технологий
Цифровое моделирование ЭЭС в реальном времени с физическим подключением устройств к модели является
эффективным методом, применяемым для тестирования и оптимизации вторичного электрооборудования, а также для
исследования режимов функционирования энергосистемы в переходных и аварийных режимах. ПТК RTDS позволяет
осуществлять цифровое моделирование ЭЭС в статическом и динамическом режимах, а также использовать его для
комплексных испытаний устройств РЗА с полноценной обратной связью и анализом реакции на изменение их состоя
-
ния, включая испытания устройств, работающих по протоколам, определенными стандартами серии МЭК 61850.
41
–
моделирование функций по управлению электрической
сетью;
–
проверка алгоритмов работы устройств, осуществляю
-
щих информационные и управляющие функции;
–
эмуляция аналоговых и дискретных сигналов;
–
эмуляция цифровых сигналов и работы ИЭУ в соответ
-
ствии со стандартами серии МЭК 61850;
–
конфигурирование и управление работой ИЭУ;
–
моделирование и имитация компьютерных инцидентов
в области информационной безопасности.
УТК предназначен для проведения обучения следующих
категорий специалистов:
–
компьютерные информационные технологии автомати
-
зированных систем управления (КиТ АСУ);
–
РЗА;
–
оперативно диспетчерское управление сетью;
–
диагностика и испытания;
–
транспорт электроэнергии;
–
кибербезопасность.
Для подготовки специалистов разработаны следующие
программы обучения:
–
стандарт МЭК 61850 в интеллектуальных электронных
устройствах;
–
проектирование на базе стандарта МЭК 61850;
–
наладка устройств РЗА различных производителей
и расчет параметров;
–
наладка устройств АСУТП;
–
технологии информационных сетей;
–
оперативно диспетчерское управление в различных
режимах работы сети в цифровом формате;
–
технологии цифровой трансформации районных элек
-
трических сетей;
–
проведение испытаний оборудования с применением
испытательных установок;
–
защита информации, реагирование на компьютерные
инциденты и ликвидация их последствий.
В качестве площадки для размещения учебно
тренировочного комплекса выбран существующий учебный
комплекс ПАО «Россети Ленэнерго», расположенный в Ле
-
нинградской области (п. Терволово).
ВЫВОДЫ
В Санкт Петербурге и Ленинградской области каждый год
вводятся в эксплуатацию новые подстанции, реализованные
с применением современных цифровых технологий. Созда
-
ние учебно тренировочного комплекса позволит полностью
покрыть потребность ПАО «Россети Ленэнерго» в обучении
новым цифровым технологиям собственного персонала, об
-
служивающего электросетевой комплекс. В первую очередь,
рассматриваемый УТК предназначен для обучения специ
-
алистов эксплуатации, однако в качестве перспективных
направлений его развития рассматриваются также работа
с научными институтами и проектными организациями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Концепция «Цифровая трансформация 2030». ПАО «Россе
-
ти». Москва, 2018. 31 с.
2. СТО 34.01210052019. Цифровая электрическая сеть. Тре
-
бования к проектированию цифровых распределительных
электрических сетей 0,4–220 кВ. Дата введения: 29.03.2019.
ПАО «Россети». Москва, 2019. 96 с.
3. RTDS – Real Time Digital Simulator. Цифровые программно
аппаратные комплексы моделирования энергосистем
в реальном времени. URL: https://ennlab.ru/wpcontent/
uploads/2019/05/20190531EnLABRTDSpresentation.pdf.
Учебный класс в учебном комплексе ПАО «Россети Ленэнерго»
Оригинал статьи: Учебно-тренировочный комплекс ПАО «Россети Ленэнерго» по обучению современным цифровым технологиям
В статье обоснована потребность в создании учебно-тренировочного комплекса (УТК), предназначенного для обучения современным цифровым технологиям персонала организаций электроэнергетики. Также рассмотрены основные возможности и перспективы применения реализуемого на базе учебного центра ПАО «Россети Ленэнерго» УТК.