«Умные сети»: на пути от концепции до реализации

Page 1
background image

Page 2
background image

84

XXI заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

СОЛОДУХИН

 

АЛЕКСАНДР

 

ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

Руководитель

 

направления

 «

Высоковольтная

 

энергетика

» 

ООО

 «

Би

.

Си

.

Си

«

УМНЫЕ

 

СЕТИ

»: 

НА

 

ПУТИ

 

ОТ

 

КОНЦЕПЦИИ

 

ДО

 

РЕАЛИЗАЦИИ

Т

ема

  «

умных

 

сетей

», 

обширная

 

и

 

инте

-

ресная

в

 

последние

 

годы

 

приобретает

 

всё

 

большую

 

популярность

Компания

 

«

Би

.

Си

.

Си

.» 

ориентируется

 

прежде

 

всего

 

на

 

внедрение

  «

умных

 

технологий

» 

в

 

распредели

-

тельном

 

электросетевом

 

комплексе

 0,4—110 

кВ

Поэтому

 

в

 

докладе

 

затронуты

 

практические

 

вопросы

 

внедрения

  «

умных

 

технологий

», 

в

 

то

 

время

 

как

 

темы

 

активно

-

адаптивных

 

сетей

мультиагентных

 

сетей

 

и

 

другие

скорее

лежат

  

в

 

теоретической

 

пло

-

скости

Остановлюсь

 

на

 

современных

 

тенденци

-

ях

 

в

 

области

 

автомати

-

зации

 

энергообъектов

 

и

 

электросетевых

 

ком

-

паний

 

в

 

целом

а

 

также

 

на

 

опыте

 

внедрения

 

и

 

о

 

тех

 

характерных

 

трудностях

с

 

которыми

 

сталкивалась

 

компания

 

«

Би

.

Си

.

Си

.» 

при

  

реали

-

зации

 

своих

 

проектов

.  

Можно

 

утверждать

что

  «

умные

 

сети

» 

для

 

распределительных

 

электросетевых

 

компа

-

ний

 — 

это

 

не

 

что

 

иное

как

 

телемеханика

но

 

с

 

некоторыми

 

поправка

-

ми

Предпосылками

 

к

 

развитию

 

автоматизации

 

в

 

электросетевой

 

компании

 

являются

 

следую

-

щие

 

факторы

.

• 

Необходимость

 

повышения

 

эффективности

 

электросетевого

 

бизнеса

 

в

 

условиях

 

замед

-

ления

 

роста

 

тарифов

 

и

 

сокращения

 

инве

-

стиционных

 

программ

.

• 

Повышение

 

требований

 

потребителей

 

к

 

на

-

дёжности

 

и

 

качеству

 

электроснабжения

.

• 

Внедрение

 

новых

 

технологий

«

активные

» 

потребители

 — 

распределённая

 

генерация

зарядный

 

транспорт

накопи

-

тели

 

энергии

 

и

 

т

.

д

.

• 

Рост

 

производительности

 

программно

-

аппаратных

 

средств

 

автоматизации

.

В

 

классической

 

структу

-

ре

 

автоматизации

 

электро

-

сетевой

 

компании

 

нижний

 

и

 

базисный

 

уровни

 — 

это

 

электросетевое

 

оборудо

-

вание

трансформаторы

выключатели

распредели

-

тельные

 

устройства

,  

вспо

-

могательные

 

системы

 

под

-

станций

  (

рис

. 1). 

От

 

того

какое

 

оборудование

 

уста

-

новлено

 

на

 

объекте

напря

-

мую

 

зависит

 

объём

глуби

-

на

 

автоматизации

а

 

также

 

Рис

. 1. 

Структура

 

автоматизации

 

электросетевой

 

компании

БИЗНЕС

-

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

Взамодействие

 

с

 

потребителями

Транспортировка

 

энергии

Управление

 

активами

АНАЛИТИКА

Сбои

Состояние

 

активов

Качество

 

энергии

ИНСТРУМЕНТЫ

Orade, SAP, 1C

АИИС

 

КУЭ

ДАННЫЕ

Первичные

 

данные

СИЛОВОЕ

 

ОБОРУДОВАНИЕ

Силовые

 

трансформаторы

ИЗМЕРИТЕЛИ

 

И

 

ДАТЧИКИ

Устройства

 

сети

 (

свичи

 

и

 

контроллеры

«

Умные

» 

счётчики

Оборудование

 

подстанций

 (

система

 

РЗА

)


Page 3
background image

85

25–26 марта 2015 г.

применяемые

 

решения

Если

 

это

 

современ

-

ное

 

оборудование

то

 

может

 

быть

 

реализо

-

вано

 

и

 

телеуправление

и

 

дистанционный

 

мониторинг

 

оборудования

и

 

регулирование

В

 

других

 

случаях

как

например

в

 

реализован

-

ном

 

компанией

  «

Би

.

Си

.

Си

.» 

проекте

 

автомати

-

зации

 1800 

объектов

 

распределительной

 

сети

 

в

 

одной

 

из

 

республик

 

бывшего

 

СССР

где

 

раз

-

витие

 

электросетевого

 

комплекса

 

остановилось

 

с

 

распадом

 

Советского

 

Союза

пришлось

 

огра

-

ничиться

 

только

 

самым

 

необходимым

 

набором

 

параметров

которые

 

можно

 

получить

 

без

 

се

-

рьёзных

 

инвестиций

 

в

 

основное

 

оборудование

.

Следующим

 

уровнем

 

системы

 

являются

 

из

-

мерители

 

и

 

датчики

Техника

 

не

 

стоит

 

на

 

месте

и

 

с

 

ростом

 

вычислительной

 

мощности

 

контрол

-

леров

 

телемеханики

 

появляется

 

возможность

 

значительно

 

расширить

 

их

 

функционал

На

 

этом

 

уровне

 

компания

 «

Би

.

Си

.

Си

.» 

предлагает

 

применение

 

концепции

 

контроллеров

 

присо

-

единения

когда

 

контроллер

 

телемеханики

 

рас

-

положен

 

непосредственно

 

в

 

высоковольтной

 

ячейке

 

и

 

дополнительно

   

выполняет

 

функции

 

счётчика

анализатора

 

качества

 

электроэнер

-

гии

возможно

регистратора

 

переходных

 

про

-

цессов

имеет

 

программируемую

 

логику

 

управ

-

ления

.

Классический

 

подход

 

к

 

автоматизации

 

и

 

концепция

 

контроллеров

 

присоедине

-

ния

 

имеют

 

ряд

 

важных

 

раз

-

личий

В

 

классическом

 

под

-

ходе

 

за

 

каждую

 

функцию

 

отвечают

 

отдельные

никак

 

не

 

связанные

 

между

 

собой

 

устройства

имеющие

 

свои

 

схемы

 

подключения

каналы

 

связи

службы

 

эксплуатации

В

 

современных

 

условиях

 

такой

 

подход

 

видится

 

уста

-

ревающим

не

 

актуальным

В

 

предлагаемой

 

концепции

реализуемой

 

на

 

практике

 

компанией

  «

Би

.

Си

.

Си

.», — 

это

 

одно

 

устройство

реша

-

ющее

 

все

 

необходимые

 

за

-

дачи

связанные

 

с

 

контролем

 

данного

 

конкретного

 

присо

-

единения

.  

Ключевые

 

преимущества

 

использования

  

контроллеров

 

присоединения

• 

Снижение

 

капитальных

 

затрат

 

при

 

строи

-

тельстве

 

источников

 

питания

.

• 

Повышение

 

надёжности

 

вторичных

 

систем

 

за

 

счёт

 

снижения

 

количества

 

отдельных

 

элементов

 

и

 

связей

.

• 

Упрощение

 

процесса

 

наладки

 

и

 

приёмки

 

вторичных

 

систем

 

и

 

снижение

 

вероятности

 

ошибок

.

• 

Снижение

 

затрат

 

на

 

эксплуатацию

 

систем

опыт

 

ОАО

 «

МРСК

 

Центра

».

• 

Подготовка

 

инфраструктуры

 

к

 

внедрению

 

современных

 

технологий

 

управления

 

элек

-

трическими

 

сетями

 

и

 

подстанциями

 — «

ум

-

ных

 

сетей

».

• 

Единый

 

интегрированный

 

источник

 

инфор

-

мации

 

для

 

систем

 

верхнего

 

уровня

.

Оптимизация

 

нижнего

 

уровня

 

сбора

 

инфор

-

мации

 

с

 

применением

 

интеллектуальных

 

кон

-

троллеров

 

неизбежно

 

наталкивает

 

на

 

мысль

что

 

и

 

верхний

 

уровень

 

приёма

 

и

 

обработки

 

информации

 

может

 

и

 

должен

 

быть

 

оптимизи

-

рован

 

путём

 

создания

 

системы

 

сбора

 

и

 

пере

-

дачи

 

информации

 (

ССПИ

с

 

единым

 

сервисом

 

сбора

передачи

 

и

 

обработки

 

данных

в

 

задачи

 

которого

 

входит

 

объединение

 

данных

 

разных

 

Рис

. 2. 

Структурная

 

схема

 

ССПИ

 

с

 

единым

 

сервисом

 

сбора

передачи

 

и

 

обработки

 

информации

Единый

 

сервис

 

сбора

передачи

 

и

 

обработки

 

информации

Защищённая

 

резервируемая

 IP-

сеть

Потребители

Телемеханика

Учёт

 

и

 

качество

 

электроэнергии

АСУ

 

ТП

Мониторинг

 

и

 

диагностика

оборудования

 

и

 

ЛЭП

Элемент

 

распределительной

 

сети

 0,4—110 

кВ

 

с

 «

умными

 

узлами

»

ПС

35–110 

кВ

РТП

 

(

ТП

)

РТП

 

(

ТП

)

РТП

 

(

ТП

)

Руководство

компании

Служба

 

качества

электроэнергии

Служба

 

СДТУ

и

 

связи

Служба

 

АИСКУЭ

Служба

 

РЗиА

Диспетчерская

 

служба


Page 4
background image

86

XXI заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

подсистем

 

и

 

выдача

 

их

 

в

 

оговорённом

 

объёме

 

и

 

полноте

 

конечному

 

пользователю

будь

 

то

 

служба

 

РЗиА

диспетчерская

служба

 

транс

-

порта

 

электроэнергии

 (

рис

. 2).

Основная

 

идея

 

такой

 

оптимизации

 — 

это

 

объединение

 

в

 

рамках

 

одного

 

сервиса

    «

дина

-

мических

» 

данных

 

от

 

систем

 

автоматизации

 

и

 

«

статических

» 

данных

 

систем

 

корпоративно

-

го

 

управления

бухгалтерии

 

и

 

других

 

в

 

единый

 

массив

При

 

очевидных

 

преимуществах

 

такого

 

подхода

 

не

 

следует

 

забывать

 

и

 

о

 

проблемах

ко

-

торые

 

возникают

 

на

 

этом

 

этапе

таких

 

как

  

раз

-

нородность

 

программного

 

обеспечения

форма

-

тов

 

баз

 

данных

 

и

 

функциональных

 

требований

отсутствие

 

готовых

 

интеграционных

 

решений

разные

 

функциональные

 

заказчики

 

и

 

обслужи

-

вающие

 

службы

 

систем

 

корпоративного

  (

И

T-

отдел

и

 

технологического

 

управления

 

и

 

других

.

Тем

 

не

 

менее

 

интеграция

 

возможна

Реше

-

нием

 

этой

 

задачи

 

может

 

быть

 

использование

 

современных

 

инструментов

 

для

 

объединения

 

различных

 

баз

 

данных

а

 

также

 

использова

-

ние

 

метода

 

кластерного

 

анализа

 

и

 

технологии

 

Big Data 

для

 

работы

 

с

 

большими

 

массивами

 

данных

накопленных

 

различными

 

системами

 

(

рис

. 3).

Рис

. 3. 

Инструменты

 

автоматизации

Преимуществ

 

от

 

проведения

 

такой

 

интегра

-

ции

 

множество

Назовём

 

лишь

 

некоторые

 

их

 

них

.

• 

Наличие

  «

единой

 

версии

 

правды

» 

во

 

всех

 

системах

 

на

 

всех

 

уровнях

.

• 

Единая

 

база

 

нормативно

-

справочной

 

ин

-

формации

.

• 

Снижение

 

капитальных

 

затрат

 

за

 

счёт

 

бо

-

лее

 

точного

 

анализа

 

потребностей

 

в

 

рекон

-

струкции

 

и

 

модернизации

.

• 

Мониторинг

 

состояния

учёт

 

использования

 

и

 

планирование

 

обслуживания

 

технологи

-

ческого

 

оборудования

.

• 

Расчёт

 

и

 

контроль

 

ключевых

 

показателей

 

производительности

 

компании

.

• 

Моделирование

оптимизация

мониторинг

 

и

 

прогнозирование

 

технологических

 

про

-

цессов

.

Современная

 

система

 

визуализации

 — 

неотъемлемый

 

элемент

   

автоматизации

 

элек

-

тросетевой

 

компании

Два

 

основных

 

направле

-

ния

которые

 

необходимо

 

реализовать

 

на

 

этом

 

уровне

, — 

создать

 

систему

 

коллективного

 

ото

-

бражения

 

для

 

диспетчерских

 

центров

 

и

 

систему

 

индивидуального

 

информирования

 

для

 

руково

-

дителей

 

компании

Компания

  «

Би

.

Си

.

Си

.» 

при

 

работе

 

с

 

электросетевыми

 

компаниями

 

приме

-

Системы

 

коллективного

 

отображения

мобильные

 

приложения

веб

-

клиент

Анализ

 

полученных

 

данных

Единый

 

сервис

 

сбора

 

передачи

 

и

 

обработки

 

информации

«

Динамические

» 

данные

Система

 

сбора

 

и

 

передачи

 

первичной

 

информации

«

Статистические

» 

данные

УРОВЕНЬ

 

ОТОБРАЖЕНИЯ

УРОВЕНЬ

 BI

(

БИЗНЕС

-

АНАЛИТИКА

)

УРОВЕНЬ

ХРАНЕНИЯ

 

ДАННЫХ

УРОВЕНЬ

ПЕРВИЧНОЙ

 

ИНФОРМАЦИИ

База

 

данных

 

оборудования

договоры

 

на

 

технологическое

 

присоединение

 

и

 

т

.

п

.


Page 5
background image

87

25–26 марта 2015 г.

няет

 

обширный

 

опыт

 

создания

 

ситуационных

 

центров

 

различного

 

масштаба

 

с

 

использовани

-

ем

 

современных

 

систем

 

визуализации

 — 

тонко

-

шовных

 

ЖК

-

панелей

видеокубов

 

и

 

т

.

д

.  

Приме

-

ром

 

системы

 

коллективного

 

отображения

 

может

 

служить

 

Центр

 

мониторинга

 

и

 

управления

 

ав

-

томобильным

 

тоннелем

 

Комплекса

 

защитных

 

сооружений

 

Санкт

-

Петербурга

 

от

 

наводнений

Компания

  «

Би

.

Си

.

Си

.» 

выступала

 

исполните

-

лем

 

работ

 

по

 

созданию

 

всего

 

инженерного

 

обе

-

спечения

 

Комплекса

 

и

 

сейчас

 

занимается

 

его

 

эксплуатацией

.

Для

 

руководителей

 

компаний

 

применяется

 

особое

 

решение

 

по

 

визуализации

 — 

специ

-

ализированное

 

приложение

 

для

 

мобильных

 

устройств

 (

рис

. 4).  

Приложение

 

обеспечивает

 

в

 

онлайн

 

режиме

:

• 

поддержку

 

принятия

 

решений

;

• 

визуальное

 

представление

 

данных

;

• 

мгновенный

 

доступ

 

к

 

контролируемым

 

по

-

казателям

;

• 

объективность

 

и

 

актуальность

 

данных

 

в

 

лю

-

бой

 

момент

 

времени

;

• 

совместную

 

работу

 

руководителей

;

• 

быструю

 

подготовку

 

визуальных

 

отчётов

.

На

 

основании

 

вышеизложенного

 

можно

 

со

-

ставить

 

своеобразный

 

кодекс

  «

умной

 

сети

», 

акцентирующий

 

основные

 

преимущества

 

её

 

создания

 

и

 

использования

.

«

Умная

 

сеть

» 

1. 

Единая

 

мультисервисная

 

корпоративная

 

сеть

 

передачи

 

данных

.

2. 

Единая

 

техническая

 

политика

 

при

 

строи

-

тельстве

 

новых

 

и

 

реконструкции

 

существу

-

ющих

 

объектов

.

3. 

Применение

 

интеллектуальных

 

уст

-

ройств

 — 

контроллеров

 

присоединения

.

4. 

Единый

 

сервис

 

сбора

обработки

 

и

 

переда

-

чи

 

информации

.

5. 

Актуальная

 

и

 

объективная

 

информация

доступная

 

в

 

реальном

 

времени

.

Компания

  «

Би

.

Си

.

Си

 

специализируется

 

на

 

реализации

 

масштабных

 

проектов

 

в

 

сфере

 

инфраструктурного

 

строительства

занимает

 

лидирующие

 

позиции

 

среди

 

российских

 

инжи

-

ниринговых

 

и

 

ИТ

-

компаний

.

Компания

 

основана

 

в

 1994 

году

Сегодня

 

«

Би

.

Си

.

Си

.» — 

это

 

более

 1000 

высококвалифи

-

цированных

 

специалистов

мощный

 

проектный

 

офис

собственный

 

производственный

 

ком

-

плекс

 

и

 

широкий

 

спектр

 

современных

 

продуктов

 

и

 

технологий

позволяющих

 

создавать

 

системы

максимально

 

соответствующие

 

требованиям

 

заказчика

 

по

 

своим

 

техническим

экономиче

-

ским

 

и

 

эксплуатационным

 

характеристикам

своих

 

проектах

  «

Би

.

Си

.

Си

.» 

использует

 

как

 

инновационные

так

 

и

 

традиционные

 

про

-

дукты

 

и

 

технологии

 

ведущих

 

мировых

 

про

-

изводителей

Компания

 

имеет

 

долгосрочные

 

партнёрские

 

отношения

 

с

 

технологическими

 

лидерами

 

в

 

области

 

инженерных

 

систем

 

и

 

ин

-

формационно

-

коммуникационных

 

технологий

.

Офисы

 

компании

 

располагаются

 

в

 

Москве

,  

Санкт

-

Петербурге

Краснодаре

Новосибирске

Ташкенте

.

Рис

. 4. 

Подсистема

 

визуализации

 

для

 

руководителя


Читать онлайн

Тема «умных сетей», обширная и интересная, в последние годы приобретает всё большую популярность. Компания «Би.Си.Си.» ориентируется прежде всего на внедрение «умных технологий» в распределительном электросетевом комплексе 0,4—110 кВ. Поэтому в докладе затронуты практические вопросы внедрения «умных технологий», в то время как темы активно-адаптивных сетей, мультиагентных сетей и другие, скорее, лежат в теоретической плоскости.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Анализ особенностей расчета потокораспределения и потерь мощности реальной распределительной сети низкого напряжения по измерениям интеллектуальных счетчиков

Управление сетями / Развитие сетей Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Стенников В.А. Голуб И.И. Болоев Е.В. Анфиногенов А.Ю. Бучинский А.Л. Масленников А.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»