2019/11/06 08:33:55

«Россети»: «Цифровая трансформация 2030».
Подробнее о модернизации сетевой инфраструктуры

Методы и модели структурных преобразований в конечном итоге сводятся к модернизации оборудования, внедрению новых программно-аппаратных комплексов и систем управления новых типов. В материале – подробности о том, каким образом эти процессы предполагается реализовать в компаниях ПАО «Россети»

Содержание

Изменение системы управления электросетевым комплексом
Постепенный переход от существующих технологий цифровизации к перспективным
Читайте также

Основная статья: Цифровизация в Россетях

Основной задачей, стоящей перед техническими специалистами ПАО «Россети» в рамках «Цифровой трансформации 2030», является существенное повышение эффективности работы, как всей энергосистемы, так и производственного персонала, а также удешевление себестоимости услуг. С этой целью запланировано следующее:

Оперативно-технологическое управление энергообъектами из РЭС планируется перенести на уровень филиала.
Данные датчиков телемеханики, телеуправления и учета для него будут собирать диспетчерские пункты ПО и РЭС.
Исполнительный аппарат МРСК будет управлять хозяйственной деятельностью через информационные системы корпоративного уровня, а «Россети» - осуществлять аналитику и принимать стратегические решения.
Глобальная замена оборудования остановит износ сетей.
Телемеханизация оптимизирует планы развития и модернизации сетевой инфраструктуры.
Центры питания будут доступны для техприсоединения, а сам процесс ускорится. Так потребителей до 150 кВ можно будет подключать к электросетям на 2,5 месяца быстрее.
Для потребителей отключения электроснабжения станут почти не заметны благодаря работе реклоузеров (выключателей сети Smart Grid): они будут автоматически отключать напряжение на аварийном участке и запитывать их по резервной схеме.
Индекс средней продолжительности перерывов электроснабжения (SAIDI) по группе компаний «Россети» понизится в два раза. Уйдут в прошлое обходы ЛЭП в поисках обрыва. Дистанционное управление сократит затраты и скорость реакции на восстановление нормального режима работы сети.
Интеллектуальный учет электроэнергии значительно снизит уровень потерь. «Россети» планируют оснастить «умными» счетчиками все точки по контуру балансовой принадлежности. Приборы учета в реальном времени будут передавать информацию об электропотреблении сетевым и сбытовым компаниям, выявлять нарушителей, а также позволят точечно их отключать. Эти данные помогут МРСК регулировать пиковые нагрузки и максимально загружать действующие мощности.
При проведении нового строительства, а также при модернизации энергообъектов (в среднем по группе компаний на сегодняшний день 70% оборудования выработало ресурс, установленный производителями) необходимо использовать только современные технологические решения, позволяющие включать подстанции и ЛЭП в единый цифровой электросетевой комплекс.
Срок окупаемости инвестиционных проектов не должен выходить за рамки периода долгосрочного тарифного регулирования и превышать 10 лет.

<cebter>Рис. Структурная схема перспективной организации связи и инфраструктуры </center>

Источник: «Цифровая трансформация 2030». Доклад П.А. Ливинского, генерального директора компании «Россети», на Совете директоров компании 21.12.2018 г.

Источник: Концепция цифровизации сетей. ПАО «Россети», август 2018 г.

Источник: Развитие системы оперативно-технологического управления электросетевым комплексом в рамках Концепции цифровой трансформации 2030. ПАО «Россети», апрель 2019 г.

Модернизация подстанций с наиболее устаревшим оборудованием

Изменение системы управления электросетевым комплексом

Реализация концепции «Цифровая трансформация 2030» подразумевает новую систему управления сетевым комплексом:

Создание и эксплуатацию цифровой модели сети (CIM) с переходом от трех уровней управления сетями к одному.
Эффективное использование прогнозирования самых разных факторов и событий на основе глубокого анализа больших данных.
Активное использование искусственного интеллекта для автоматизации процессов, которые будут происходить уже без участия человека.

Рис. Переход на новую модель оперативно-технологического управления в распределительном сетевом комплексе

Постепенный переход от существующих технологий цифровизации к перспективным

Техническая инфраструктура ПАО «Россети» будет претерпевать цифровую трансформацию, опираясь, как на нынешние технологии передового уровня, так и перспективные, которые сегодня только обретают очертания работоспособных устройств и процессов.

Сосуществование нынешних и перспективных цифровых технологий
в рамках программы «Цифровая трансформация 2030»

Решения	Существующие (2019-2024 гг.)	Перспективные (2025-2030 гг.)
Информационные системы управления	ADMS-системы с поддержкой функционала: SCADA, DMS, EMS, OMS, GIS, AMI, WFM, базирующиеся на модель сети с процессором топологий.	Сетецентрические двухконтурные онлайн и офлайн системы поддержки приятия решений (включая цифровое проектирование) цифровой сетевой компании, основанные на онтологии бизнес-процессов деятельности и математической модели сети как единой шины данных с элементами искусственного интеллекта (включая предиктивную риск-ориентированную аналитику).
Цифровые подстанции	Различные архитектуры построения вторичных цепей защит и автоматики (централизованной, распределенной, комбинированной) с применением протокола IEC 61850. Преимущественно c традиционной архитектурой вторичных цепей. На существующих технических решениях в части коммутационного, измерительного и распределительного оборудования, терминалов защит и автоматики.	Компактные Plug-n-Play центры питания, работающие преимущественно с применением цифровых каналов связи. Вероятно, иной архитектуры по первичным цепям, не требующие специальной длительной наладки при вводе в эксплуатацию, выполненные по цифровым проектам. Имеющие в своем составе интеллектуальное коммутационное оборудование, цифровые системы измерений и контроллеры присоединений (интегрированные функции защит и автоматики, учета и передачи данных), вероятно не требующие индивидуальной настройки системы предиктивной диагностики.
Системы автоматизации процессов ликвидации аварий воздушных (кабельных) сетей	Преимущественно распределенная автоматизация воздушных сетей с применением автоматических пунктов секционирования, управляемых разъединителей и индикаторов короткого замыкания. Централизованная (с применением индикаторов аварийных событий) автоматизация кабельных сетей. С интеграцией в ADMS-системы.	Адаптивные автокластерные (состоящие из элементарных автоматизированных ячеек) сети оптимальной топологии, рассчитанной с применением цифровых моделей сети, с интеллектуальными автоматическими устройствами (не требующими индивидуальных настроек), а также неавтоматическими, необслуживаемыми делителями сети, интегрируемые в онлайн и офлайн системы поддержки принятия решений.
Интеллектуальные системы учета и энергомониторинга	Системы АИИС КУЭ (AMI) и интеллектуальные приборы учета электроэнергии. Системы энергомониторинга узлов нагрузки на границах балансовой принадлежности и узлах нагрузки сетей. С интеграцией в соответствующие задачи ADMS систем.	Интеллектуальные системы энергомониторинга и управления энергопотреблением. Измерительные контроллеры на уровне конечных потребителей, поддерживающие технологии промышленного интернета вещей (в части передачи данных), с интеграцией в онлайн и офлайн системы поддержки принятия решений, а также, вероятно, технологии распределенных реестров для реализации смарт контрактов. Измерительные контроллеры энергомониторинга.

В рамках цифровой трансформации электрических сетей потребуется организация каналов связи с объектами всех классов напряжения с использованием широкого спектра телекоммуникационных технологий. Внедрение программно-аппаратных комплексов технологического управления и корпоративных информационных систем управления предприятием предполагает использование значительных вычислительных мощностей, требующих наличия специально подготовленных серверных помещений.

Учитывая развитость рынков услуг связи, хранения и обработки данных (облачные решения), в рамках цифровой трансформации предполагается в первую очередь использовать существующие на рынке услуг операторов связи (компании), отвечающие критериям качества, предъявляемым к соответствующим системам. Решение по инвестированию в создание собственной информационной инфраструктуры будет приниматься исключительно с учетом всех совокупных затрат на создание и содержание собственной инфраструктуры (при наличии экономической целесообразности).

Кроме того, использование услуг связи, включая облачные сервисы от ведущих операторов связи, даст возможность доступа к создаваемой в рамках федеральной Программы «Цифровая экономика России» защищенной телекоммуникационной инфраструктуры, позволяющей оптимизировать затраты, как на создание каналов связи и систем обработки и хранения данных, так и на кибербезопасность.

Перспективными являются технологии связи, которые позволяют осуществлять двунаправленную передачу информации с требуемой надежностью и качеством, удовлетворяющим нормативным требованиям, с минимальными энергетическими затратами для обеспечения автономности конечных устройств (датчики, измерительные приборы). В настоящее время в рамках пилотного тестирования изучаются технологии семейства LPWAN (LoRaWAN, NB-IoT, федеральная сеть транспортной телематики и т.д.), применение которых позволит снизить расходы на организацию каналов связи.

Технология	Возможное влияние	Эффекты
Онтологические модели деятельности (Business Ontology)	Постепенная цифровизация (оптимизация) деятельности по основным бизнес-процессам компании	Снижение себестоимости всех бизнес-процессов компании
Цифровые двойники (Digital Shadows)	В рамках развития онлайн и офлайн систем поддержки принятия решений создание математических моделей сети, объектов, процессов и т.д.	Снижение операционных затрат и развитие новых видов бизнеса для компании
Промышленный интернет вещей (IoT)	Существенное снижение CAPEX и OPEX на сбор данных от удаленных объектов и устройств в сети, в том числе качественное увеличение объема этих данных.	Снижение операционных затрат и развитие новых видов бизнеса для компании.
Большие данные (Big Data)	Существенное повышение прозрачности деятельности, качественное насыщение данными онлайн и офлайн систем поддержки принятия решений.	Оптимальность принятия решений по оперативной и перспективной обстановке. Дополнительные эффекты за счет общей обработки технологических и корпоративных данных.
Машинное обучение (Machine Learning)	Автоматизированная обработка массивов данных в рамках задач онлайн и офлайн систем поддержки принятия решений при наличии соответствующих математических алгоритмов	Оптимальность принятия решений по оперативной и перспективной деятельности.
Распределенные реестры (Blockchain)	Исключение посредников в цепочке реализации кВт.ч до конечного потребителя, переход на автоматизированные Smart-контракты, развитие сервиса для активных потребителей и распределенной энергетики.	Развитие новых видов сервисов (бизнеса) сетевых компаний для субъектов рынка.