Внедрение интеллектуальной сети приводит к усложнению структуры активов энергетических компаний

Изменения в энергосистеме, вызванные экологическими и экономическими факторами, привели к появлению того, что обычно называют интеллектуальной сетью. Интеллектуальная сеть требует от коммунальных компаний более эффективного использования сети распределения электроэнергии. Это связано со следующими причинами.

Меняется структура спроса – потребители подключают к электросети электромобили и прочие устройства, количество которых стремительно возрастает, изменяя стабильную прежде структуру электропотребления. В отличие от устройств, которые просто подключаются к сети и потребляют электроэнергию, электромобили могут подключаться к электросети через заправочные станции, что формирует принципиально новые торговые отношения между потребителем и энергоснабжающей компанией. Увеличение количества электромобилей является ключевым фактором, вызывающим изменения в распределительной сети. При этом объемы электроэнергии, потребляемой для бытовых нужд, также все больше увеличиваются.

Возросла необходимость в понимании топологии сети распределения электроэнергии для увеличения срока службы оборудования и обеспечения надежного энергоснабжения систем более низкого уровня.

Развивается распределенная генерация – часть объектов распределенной генерации подключается к сети передачи электроэнергии (например, крупные ветряные фермы), но большая часть генераторов подключается непосредственно к распределительной сети для снабжения локальных потребителей. Распределительная сеть оснащается комплексным оборудованием, надежное и устойчивое управление которым становится сложной задачей.

К распределительной сети подключаются дополнительные телеметрические устройства для дистанционного измерения, сбора и передачи данных (счетчики, устройства для «умных» домов и т. д.).

В распределительную сеть внедряются интеллектуальные переключатели, обеспечивающие «самовосстановление» сети, выравнивание нагрузки и более быстрое устранение перебоев в электроснабжении. Для описания нового оборудования используются дополнительные, ранее не применяемые параметры.

Все эти факторы привели к существенному росту количества устройств, устанавливаемых в сеть распределения электроэнергии. Системы управления активами, применяемые коммунальными компаниями, должны приспособиться к этому росту, темпы которого после появления интеллектуальной сети будут непрерывно увеличиваться.

Принципы эффективного управления активами в эру интеллектуальных сетей

В системах управления активами должен использоваться принцип «единственной правильной версии»

В эру интеллектуальных сетей коммунальные компании, владеющие электрораспределительным оборудованием, должны пересмотреть способы управления активами. Больше нельзя полагаться на системы, которые созданы с применением несовместимых технологий и используют большое количество интерфейсов, или использовать несколько вариантов описаний объекта, требующих постоянной синхронизации. В программных приложениях, оперирующих многочисленными активами, следует стремиться использовать принцип «единственная правильная версия».

Это не означает, что коммунальные компании должны иметь одну физическую базу данных. С учетом количества используемых приложений в ближайшей перспективе это вряд ли возможно. Тем не менее коммунальные компании должны сократить количество физических баз данных и так управлять бизнес-процессами, чтобы синхронно обновлять используемые данные при получении новой информации и гарантировать единство данных во всей компании. При этом для управления дополнительными устройствами, появляющимися в эру интеллектуальных сетей (интеллектуальными устройствами, коммуникационным оборудованием, оборудованием для управления распределенной генерацией), не требуется формирования специализированных баз данных.

Например, в коммунальных компаниях должны применяться такие процессы, которые позволят при однократном указании изменений в сети (например, при добавлении нового оборудования, изменении положения переключателей и т. д.) учитывать их во всех используемых системах. Обновление может осуществляться как вручную, так и автоматически при получении телеметрических данных от систем SCADA или других систем. В некоторых системах может быть целесообразным перейти на использование общей базы данных для нескольких целей: это упростит их обработку, позволит снизить расходы и сократить количество ошибок.

Создание пространственных баз данных как ключевого инструмента для управления информацией об устройствах интеллектуальной сети
ГИС-системы в основном применяют для создания различных карт или выполнения географического анализа размещения энергооборудования.
Между тем энергопредприятия могут использовать пространственную информацию для расчета топологической модели сети и анализа потенциальных перебоев электроснабжения, возникновения непредвиденных ситуаций и определения других проблем, например связанных с ненадлежащим значением напряжения. Пространственные базы упрощают процесс определения возможных причин отключения, а также обеспечивают распределение ремонтных бригад и выполнение соответствующих коммутационных операций.

Наконец, использование мобильных ГИС-систем позволяет получать необходимые данные непосредственно там, где произошли какие-либо изменения, что снижает расходы на обновление карт и время таких изменений, что является критичным при устранении перебоев в электроснабжении.

Внедрение инструментов управления бизнес-процессами – workflow, обеспечивающих обновление баз данных

Сегодня коммунальные компании находятся еще в самом начале пути к широкому использованию в своей IT-инфраструктуре технологий workflow – автоматизированного выполнения последовательности процедур в рамках единого бизнес-процесса. Бизнес-процессы еще жестко прописаны в используемом программном обеспечении или требуют выполнения большого количества ручных операций. Это не проблема, пока речь идет об операциях с вертикальной иерархией, при которой эксперты в узких областях выполняют бизнес-функции, относящиеся только к области их компетенции. Бизнес-процессы внутри вертикальной иерархии довольно хорошо проработаны – трудности возникают на границе между двумя вертикальными иерархиями.
Технология workflow позволяет коммунальным компаниям пересекать эти границы за счет объединения нескольких приложений в рамках единого бизнес-процесса и успешно выполнять требуемые функции. Например, управление перебоями в электроснабжении требует тесного сотрудничества между операторами и службой работы с клиентами. Инструменты управления бизнес-процессами позволяют легко наладить такое сотрудничество, объединяя всех его участников.

Помимо поддержки работы с потребителями и выполнения различных операций технологии workflow позволяют обрабатывать данные об изменениях в электросети и синхронизировать эти изменения с соответствующими программными приложениями. Например, изменение состояния контакта переключателя с разомкнутого на замкнутый может не отражаться в системе учета основных средств, но в системе управления оборудованием и режимами его работы это следует учитывать, так как существует взаимосвязь между количеством коммутационных операций и сроками технического обслуживания.
В результате технология workflow обеспечивает синхронизацию между данными и программными приложениями, обеспечивая возможность работы с интеллектуальной сетью, позволяя наладить работу таким образом, что изменение любого параметра отображается во всех базах данных, содержащих сведения о соответствующем активе.

Кроме того, технология workflow предоставляет коммунальной компании возможность:

снижать издержки на подключение устаревших систем – в старых программных приложениях требуются доработки программного кода, так как существующие бизнес-процессы необходимо жестко прописать в устанавливаемом программном обеспечении. Благодаря технологии workflow такие доработки программ не требуются, что позволяет снизить стоимость владения системой и уменьшить эксплуатационные расходы;

снижать расходы на замену приложений – технология workflow снижает стоимость внедрения нового программного обеспечения, предоставляя коммунальным компаниям большую финансовую гибкость. Подключая имеющиеся программные приложения к системе ГИС, коммунальные предприятия получают возможность воспользоваться преимуществами принципа «единственная правильная версия».

В эру интеллектуальных сетей к инфраструктуре коммунальных компаний не только добавляется большое количество интеллектуальных счетчиков и других устройств, но и меняется представление о способах управления активами в электроэнергетике. Коммунальные компании вынуждены обновлять используемые процессы и способы представления данных об активах, которые должны соответствовать принципу «единственная правильная версия».
Технологии workflow и ГИС-системы помогут поднять системы управления активами на новый уровень и вывести электроэнергетику в эру интеллектуальных сетей.

© 2010 Telvent
Эндрю Зетлан (Andrew Zetlan), руководитель направления
интеллектуальных сетей, Telvent Utilities Group

Мнение эксперта

Антон Игнатов,
директор по продажам Intelica:

– Говоря о высокой значимости отлаженной системы управления активами, мы в первую очередь говорим об активах электросетевых компаний, принимая во внимание их роль в энергоснабжении и сложность в управлении географически распределенной инфраструктурой. Внедрение грамотно выстроенной и актуальной модели управления имуществом позволит электросетевым компаниям страны повысить эффективность ведения бизнеса благодаря возможности применять различные стратегии, обеспечивающие снижение затрат на актив и требуемый уровень его надежности, что уже доказано рядом пилотных проектов.

Для успешного решения задачи по построению эффективной системы управления активами важно комплексно подойти к проблеме и выстроить пошаговую стратегию реализации такой системы начиная со сбора информации об активах и построения модели энергосети и заканчивая построением системы поддержки и принятия решений по управлению всем комплексом активов энергокомпании.

Так, на этапе разработки модели сети необходимо определить полный состав данных, который в последующем предстоит собирать. Состав и структура собираемых данных определяются требованиями применяемых стандартов (в частности, стандартом CIM), а также требованиями к техническому обслуживанию, ремонту и диагностике отдельных групп оборудования. При этом в процессе сбора данных крайне желательно провести полную паспортизацию имеющегося в компании оборудования, а реализуемая модель управления активами должна быть обеспечена инструментами ее актуализации по мере развития электрической сети и изменения ее параметров.

Несмотря на ряд трудностей в области стандартизации и информатизации деятельности предприятий электроэнергетики России, в последнее время в электросетевых компаниях страны наметился значительный прогресс в развитии информационных технологий, особенно в части внедрения систем управления ремонтами (ТОиР). На сегодня в России уже развернуто несколько пилотных проектов по внедрению систем поддержки и принятия решений по стратегии управления активами. Эти проекты демонстрируют высокий потенциал снижения затрат на управление активами и рисков, связанных с выходом актива из строя.