Развитие решений в сфере электроэнергетики в контексте актуальных трендов цифровизации.
Организация
 
 
(Россия)
Конференция
 
Поволжский энергетический форум г. Самара
Дата проведения
 
19.02.2019 - 21.02.2019
Авторы
 
Копытов Никита Павлович - Главный специалист по СЛП департамента технического сопровождения и развития изделий - ЗАО «ГК «Электрощит»
 
 
Копытов Никита Павлович
Место работы: ЗАО «ГК «Электрощит»
Занимаемая должность: Главный специалист по СЛП департамента технического сопровождения и развития изделий.

На сегодняшний день сформировалось несколько ключевых трендов: цифровая подстанция, умные распределительные сети с интеллектуальными системами управления, MicroGrid с системами накопления и генерации, концепты индустрии 4.0 и интернета вещей. Наиболее перспективными для цифровой трансформации отрасли являются технологии, которые могут улучшить межмашинные и человеко-машинные взаимодействия и автоматические системы. Актуальным остается математическое моделирование энергосистемы в целом и отдельного оборудования в частности (режимов трансформаторов и работы линий), с помощью которого можно строить модели с аналитикой, способной подсказывать оптимальные режимы. Это достаточно сложные математические и физические задачи, решение которых возможно в междисциплинарном взаимодействии.

Одним из основных трендов является цифровая подстанция согласно стандарту МЭК 61850, то есть подстанция с высоким уровнем автоматизации, в которой практически все процессы информационного обмена между элементами подстанции, а также управление ее работой осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850. В данных подстанциях происходит процесс планомерной эволюции устройств, их межмашинного взаимодействия, вводятся новые надежные протоколы обмена данных, диагностики при обмене информацией, прорабатываются вопросы визуализации человеко-машинных интерфейсов, стандартизации, унификации.

Еще одним актуальным трендом является концепция MicroGrid. Согласно Дорожной карте «Энерджинет» НТИ, MicroGrid — это составная часть MiniGrid, минимальная единица энергетической самодостаточной сети (автономность при отключении централизованного источника энергии). Входным устройством MicroGrid является энергороутер.

В свою очередь, MiniGrid — это области интеллектуальной энергетики, реализующие концепцию интернета энергии (обеспечивающие свободные двусторонние перетоки электроэнергии между всеми субъектами сети), включающие в себя распределительные сети 10–35 кВ и соответствующие подстанции. Входным устройством MiniGrid является цифровая распределительная подстанция с напряжением 10–35 кВ на низкой стороне, подключенная к магистральным и сопряженным распределительным сетям.

MicroGrid является одним из трендов развития концепции электросетей с распределенной генерацией и включает такие элементы, как собственная генерация (в том числе «зеленая») и накопители энергии.

Концепция MicroGrid обладает функциями системы автоматизированного управления. Ключевыми из них являются визуализация состояния, мониторинг режима и состояния схемы, автоматическое управление согласно алгоритмам оптимальности и диспетчеризация.

Еще один глобальный тренд промышленного развития, который важно выделить, — это индустрия 4.0, где в качестве IT-инфраструктуры используется концепция интернета вещей. Индустрия 4.0 описывает организацию процессов производства на основе технологий и устройств, автономно взаимодействующих друг с другом согласно виртуальным компьютерным моделям. Индустрия 4.0 вовлекает использование прорывных инноваций в производстве и ведет к резкому скачку в эффективности и существенно большей продуктивности.

Основными чертами индустрии 4.0 являются совместимость и создание киберфизических систем, визуализация и виртуальная копия, децентрализация и способность киберфизических систем принимать собственные решения, сбор и обработка данных в режиме реального времени, модульность и гибкость.

Существует ряд драйверов цифровизации энергетики. На сегодняшний день количество данных растет очень быстрыми темпами, которые все ускоряются, так что игнорировать тренды нельзя. Как следствие активно развиваются новые методы анализа и обработки данных, например, машинное обучение. Они могут применяться и быть эффективными для тех задач, с которыми не справляются прямые детерминированные модели. Современные математические методы и алгоритмы обработки данных позволяют создавать более совершенные комплексы оценки состояния энергосистемы, оптимального управления и прогнозирования в реальном времени. Развитие систем связи, интернета и технологий скоростного обмена данными позволяет строить цифровые платформы, создавать новые сервисы и экономические модели, качественно изменять взаимодействия. Новые цифровые технологии способны помочь существенно сократить затраты на проектирование, строительство и эксплуатацию.

Основная проблема, с которой сталкиваются участники рынка, — сложность работы в энергетической отрасли. Ошибочные управляющие воздействия и низкая надежность автоматических систем могут привести к технологическим нарушениям и катастрофическим экономическим последствиям. В целом в России наблюдается недостаточный уровень развития электроники. Из-за отсутствия необходимого количества компетентных кадров системы уязвимы, встает вопрос о кибербезопасности. Цифровизация требует существенных финансовых вложений, наращивания компетенций. При этом зачастую сложно оценить реальный экономический эффект, в ряде случаев затраты выше, а эффект — ниже ожидаемого.

Электрощит Самара сейчас внимательно изучает стандарты цифровых подстанций, чтобы следовать им и быть готовыми для более широкого применения. Предприятие развивает автоматизированные системы, и уже сейчас у него есть комплекс предложений в этой части.

Например, встраиваемая цифровая система для НКУ. Система оснащена интерактивной панелью оператора, которая реализует человеко-машинный интерфейс, и базовым промышленным контроллером с модулями расширения (количество и типы модулей зависят от набора и количества запрашиваемых клиентом функций).

Основными возможностями системы являются использование ее в качестве локальной автономной системы управления с возможностями удаленного проводного и беспроводного управления, а также интеграция в существующие SCADA-системы высокого уровня.

Встраиваемая цифровая система для НКУ имеет ряд функций, таких как интерактивные визуализация и мониторинг состояния электроустановки, управление коммутационными аппаратами, регистрация и запись событий и аварий с метками времени, учет механического ресурса коммутационных аппаратов, мониторинг данных об электроустановке и коммутационных аппаратах. Помимо этого, систему отличают простой и удобный доступ к вводу-выводу функций автоматики, изменению установок автоматики и служебных настроек системы (без специальных устройств для перепрограммирования и подключения ноутбука), разделение прав доступа по уровням ответственности (например, просмотр, просмотр и управление, изменение установок и настроек). Также есть ряд возможностей: интеграции в высокоуровневую SCADA-систему (стандартные протоколы обмена данными), удаленного управления и подключения посредством встроенного Web Gate (с использованием доступной локальной сети предприятия), удаленного беспроводного управления и просмотра со смартфона или планшета (при установке специализированного приложения), а также отправки настраиваемых отчетов на электронную почту.

 

Bottom Logo

Портал ЭлеЭкспо – это информационное интернет-издание в области электротехники, электроэнергетики и автоматизации.

Основная задача Портала — это оперативное информирование о новинках, которые были или только будут представлены на крупнейших российских и зарубежных электротехнических выставках.

Follow Us:

Контакты:
  • Телефон, e-mail:

    +7 921 7871 350, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Bottom Logo