ويقدر عمرهم بخمس إلى عشر سنوات، وهذه المجمعات عفا عليها الزمن بالفعل. تحدثنا مع ما سيأتي ليحل محلهم مدير فرع موسكو لشركة JSC "Monitor Electric" سيرجي سيلكوف.

- سيرجي فاليريفيتش، الآن شركة Monitor Electric هي مؤسسة مهمة لتطوير وإنشاء أنظمة تقنية برمجية لمراكز التحكم في الإرسال في صناعة الطاقة الكهربائية. أين بدأ كل ذلك؟

- ربما ينبغي أن نبدأ من عام 2003، عندما أصدرنا مجمع المعلومات التشغيلية SK-2003: لقد كان منتجًا برمجيًا حقيقيًا، ولا يزال قيد التشغيل في بعض المراكز. تبعه نموذج أكثر تقدمًا - SK-2007. لقد كان ناجحًا جدًا، ولا يزال هناك عملاء يشترونه حتى اليوم.

كان إنشاء المجلة التشغيلية الإلكترونية "eZh-2" في نفس الوقت حدثًا ثوريًا حقًا، مما جعل من الممكن استبدال مستندات الإرسال "الورقية" التي تبدو أبدية. يتيح لك استخدامه إدخال وتنظيم المعلومات التشغيلية حول الأحداث المختلفة بسرعة، مما يضمن تقسيمها إلى فئات والحفاظ على التبعيات. تحظى بشعبية كبيرة، وأجرؤ على قولها، إنها الأفضل من نوعها عمليًا، وقد أصبحت في الواقع المجلة القياسية في الصناعة.

لقد أنشأنا أيضًا وضع محاكاة المرسل الديناميكي (RTD) "Finist"، والذي يجعل من الممكن محاكاة أي حدث تقريبًا في أنظمة الطاقة، مما يسمح لك بتدريب موظفي الإرسال التشغيليين.

أصبحت هذه المنتجات الثلاثة الأساس للإنتاج الصناعي لأنظمة البرمجيات في الشركة.
أخيرًا، نعمل الآن بنشاط على الترويج لنظام الجيل التالي، SK-11، الذي استغرق تطويره ثماني سنوات.

– نظام SK-11 هو منتجك الرئيسي. باختصار ما هي ميزته؟

– يعتمد SK-11 على منصة تكنولوجيا المعلومات عالية الأداء. هذا نظام للحفاظ على نموذج المعلومات لكائن التحكم وكتابة / قراءة البيانات وتخزين نموذج المعلومات وتنظيم الوصول لتطبيقات المستخدم. بفضل البنية المبتكرة لمنصة SK-11، فإنها تحقق خصائص معالجة بيانات القياس عن بعد فائقة السرعة (ما يصل إلى 5 ملايين تغيير في المعلمات في الثانية)، والعمل مع نماذج شبكات الطاقة واسعة النطاق، وعدد كبير من المستخدمين، والمزيد.

يتم ربط التطبيقات المختلفة بالمنصة بناءً على طلب وقدرات العملاء. اليوم هناك أكثر من خمسين منهم. هذه هي تطبيقات SCADA / EMS / DMS / OMS / DTS لمختلف خدمات شركات الطاقة التي تشارك في الإدارة التشغيلية وتخطيط الإصلاح وتطوير الشبكة وتدريب موظفي الإرسال. نظرًا لوحدة البنية في النظام، كما يتم إتقانها، تتغير الفرص المالية، أثناء التشغيل بالفعل، تتم إضافة مكونات المستخدم أو تغييرها بكل بساطة.

الميزة الثانية المهمة لنظامنا هي أنه، على عكس أنظمة المعلومات للأجيال السابقة المعتمدة على إشارات التحكم عن بعد، يتضمن نموذج المعلومات SK-11 جميع معدات نظام الطاقة تمامًا. يسمح هذا النهج بزيادة تكوين المشكلات التي لم يتم حلها سابقًا. على سبيل المثال، يقوم نظامنا بنمذجة المستهلكين، وبما أن المستهلكين هم أيضًا جزء من نموذج المعلومات، فيمكننا تنفيذ مهمة إدارة الانقطاعات بشكل فعال. تسمح محاكاة المعدات غير الآلية والمستهلكين بتقليل وقت البحث عن عنصر فاشل، وإنشاء برنامج عمل تلقائيًا لموظفي التشغيل وتسريع عملية استعادة مصدر الطاقة.

وألاحظ أيضًا أننا نقوم بتصميم شبكة بأي جهد يصل إلى 0.4 كيلو فولت.

– إلى أي مدى تثق شركات الشبكات المحلية بالمطورين الروس لمثل هذه الأنظمة؟

- هناك، في رأيي، سياسة متوازنة وكفؤة للغاية لتطوير هذا الاتجاه. أولا، لدى روسيتي وثيقة تحدد سياسة استبدال الواردات. إنه يتوافق مع متطلبات الحكومة الروسية: لا ينبغي استخدام أي برامج أجنبية لإدارة الشبكات الكهربائية.

بالإضافة إلى ذلك، لدى Rosseti إجراءات إصدار الشهادات الموحدة الخاصة بها، ويتم فحص كل ما يفعله المطورون للتأكد من توافقه مع معايير Rosseti.

فقط بعد ذلك يتم إصدار استنتاج لجنة التصديق بشأن إمكانية استخدام هذا المنتج لإدارة الشبكة، وفقط إذا كان هناك نتيجة إيجابية من لجنة التصديق الخاصة بشركة PJSC Rosseti، فيمكن استخدام منتج برمجي واحد أو آخر.

حتى الآن، شركة Monitor Electric هي الوحيدة التي توصلت إلى مثل هذا الاستنتاج.

– هل تحتاج شركات الشبكات الروسية حقًا إلى مثل هذه الأنظمة، أم أن الأمر يتعلق بمراسيم ولوائح صادرة عن الهيئات التنظيمية؟

- تعمل إدارة شركات الشبكات باستمرار على تطوير نظام الإدارة التشغيلية والتكنولوجية والظرفية (OTiSU). لديهم برامج استثمارية يعملون ضمنها.

وبطبيعة الحال، نحن دائما على اتصال دائم معهم. نحن مدعوون لمناقشة المهام، والنظر في مجموعة الوظائف الضرورية للأنظمة الآلية، والأهم من ذلك، التنفيذ. وتعقد المؤتمرات الدورية والمجالس العلمية والفنية. على سبيل المثال، شاركنا في شهر يوليو في المجلس العلمي والتقني لـ IDGC في سيبيريا. في سبتمبر سوف نشارك في مؤتمر IDGC للجنوب. لذلك، باختصار، فإن إدارة شركة PJSC Rosseti والشركات التابعة لشركات الشبكات تخطط بنشاط كبير للأنشطة الاستثمارية لتحديث أنظمة السلامة والصحة المهنية.

تقوم وزارة الطاقة في الاتحاد الروسي وروسيتي بإجراء بحث مكثف وبحث وتطوير في هذا الاتجاه. على سبيل المثال، تشارك شركتنا Monitor Electric في العديد من المشاريع التجريبية ضمن مبادرة التكنولوجيا الوطنية EnergyNET. أولا، هذا هو مشروع منطقة التوزيع الرقمي، حيث نعمل مع Yantarenergo. نعمل مع زملائنا من كالينينغراد على تطوير تقنيات التوزيع الرقمي، بما في ذلك قضايا دمج مجمع برامج التحكم التشغيلية والتكنولوجية مع عدد من الأنظمة ذات الصلة. على سبيل المثال، الآن قمنا بحل مشكلة دمج نظم المعلومات الجغرافية و APCS، والخطوة التالية هي دمج أنظمة APCS والأنظمة المحاسبية. هذه مهام معقدة للغاية لم يتم حلها بعد في قطاع الطاقة الروسي.

المشروع الثاني هو تطوير مجموعة من الأدوات للتخطيط طويل المدى لتطوير الشبكة. لقد تم إنشاؤه واختباره عمليًا، وبحلول نهاية العام، سيتعين علينا تقديم تقرير إلى إدارة NTI حول تنفيذ المشروع.

– تعرفت على جغرافية تنفيذ أنظمتكم. اتضح أنه يمكنك تلبية أنظمتك في جميع أنحاء روسيا!

- وليس فقط. إذا تحدثنا عن المشاريع الأخيرة، فقد قمنا بتنفيذ SK-11، وبشكل كامل تقريبًا، في IDGC في Urals، في SDCs الخاصة بهم - شركة Yekaterinburg Electric Grid Company. ربما يكون هذا أحد عملائنا الأكثر احترامًا. هناك مستوى عالٍ جدًا من تدريب الموظفين والإدارة، وقد مروا بسرعة بجميع المراحل، والآن يتم استخدام المجمع بنشاط هناك. لقد قمنا بتنفيذ SK-11 في Yantarenergo، وهو يتضمن نظامًا فرعيًا مثيرًا للاهتمام يحسب المؤشرات الفنية للشبكة الكهربائية للمدينة على نموذج تطوير بأفق مدته أربع سنوات. في المجمل، على مدى السنوات الثلاث الماضية، كان هناك حوالي عشرة تطبيقات لأنظمتنا. نعم، يتم تقديمها في جميع أنحاء روسيا في شركات مختلفة وفي تكوينات مختلفة تماما.

- لكنك قلت ذلك ليس فيها فقط ...

- بالضبط. على سبيل المثال، قامت ثلاث شركات تقوم بتدريب مراقبي الحركة الجوية في الولايات المتحدة بشراء برنامج محاكاة Finist الخاص بنا، وبمساعدته تم تدريب أكثر من 1000 مراقب للحركة الجوية.

تعمل إدارة الإرسال المتحدة في جمهورية بيلاروسيا أيضًا على مجمعنا SK-2007. بالمناسبة، نحن الآن نتفاوض معهم أيضًا بشأن الانتقال إلى SK-11.

أعمالنا المعقدة في الشبكات الحضرية في تبليسي. تم استدعاؤنا إلى المشروع بعد بعض الصعوبات مع بائع معروف، وقمنا بتنفيذ منتجاتنا بنجاح في مركز التحكم الخاص بهم. هناك تجربة ناجحة في كازاخستان، في نظام إدارة إمدادات الطاقة لشركة Alma-Ata (شركة AZhK). لقد تلقينا تعليقات إيجابية من زملائنا في كازاخستان، ونحن الآن نتفاوض مع عدد من شركات الطاقة في جمهورية كازاخستان، حيث تم اختيارنا كمقدمين لحلول تكنولوجيا المعلومات.

- لقد سلطت الضوء على المشروع مع شركة Yantarenergo، حيث تعملان بشكل مشترك على بناء الشبكات الذكية. تخبرنا المزيد عن ذلك.

– قمنا مع بداية العام بإتمام كافة الإجراءات الفنية لاستكمال المرحلة الأولى من التنفيذ في نطاق نظام SCADA (نظام التحكم الآلي وجمع المعلومات) ومجمع المجلات الإلكترونية. ونحن الآن نقوم بشكل مشترك بعمل مكثف للغاية لضبط ما تم إنجازه، ونقوم بإعداد الوثائق لنشر المرحلة الثانية. في هذه المرحلة، سيتم تنفيذ الوظائف الحسابية والتحليلية، مما يسمح لك بتنفيذ مجموعة كاملة من العمليات التكنولوجية لإدارة الشبكة الذكية حقًا.

- فيما يتعلق بالحديث عن الحاجة إلى التحول إلى الشبكات الذكية في كل مكان في روسيا، ما مدى صعوبة تكرار هذه التجربة في شبكات أخرى؟

- بالطبع، في كل مكان له تفاصيله الخاصة. في كل تطبيق تقريبًا، نواجه الحاجة إلى تكييف مجمعنا مع بيئة المعلومات الحالية، الممثلة بوسائل المطورين المختلفين، بما في ذلك المطورين الأجانب. كل شيء مختلف من شخص لآخر، وهذا بالطبع ليس جيدًا جدًا بالنسبة لنا كشركة مصنعة وحاملة لأيديولوجية تقنية حديثة إلى حد ما. لكننا ما زلنا نؤمن بشدة بالدور التنظيمي الذي تلعبه شركة روسيتي، التي تولي الآن الكثير من الاهتمام لتوحيد الأنظمة.

ومن ناحية أخرى، يتحول هذا التنوع إلى ميزتنا التنافسية. بما في ذلك الشركات الأجنبية التي تتردد في إعادة تشكيل أنظمتها، على سبيل المثال، واجهة المستخدم. أما نحن فهذا أول شيء نبدأ به.

بعد كل شيء، لكل شخص رأيه الخاص ومعاييره الخاصة فيما يتعلق بكيفية ومكان عرض المعلومات للمستخدمين: المرسلون، ومتخصصو الخدمات التشغيلية، والمديرون. إن عرض مجموعة كبيرة من المعلومات على حائط الفيديو مهمة صعبة للغاية، لأن المهمة الرئيسية للمرسل هي رؤية الصورة بأكملها ككل. أخيرًا، لا تزال هناك لحظة صعبة للغاية في بيئة العمل، ولكل مرسل أيضًا فكرته الخاصة عنها. لذا فإن عملية ما يسمى بموازنة الدائرة معقدة للغاية ويمكن أن تستغرق من 4 إلى 6 أشهر.

أما بالنسبة لنا، فقد نجحنا في حل هذه المشكلات باستخدام نظام الرسومات الفرعي الخاص بنا. وهذا ما نقوم به في فرع فورونيج، هناك فريق قوي جدًا يتمتع بخبرة واسعة ويمتلك أحدث الوسائل والأساليب لعرض المعلومات، والتي بفضلها يتم حل جميع المهام بسرعة وكفاءة. قد يبدو الأمر جريئًا بعض الشيء، لكن الكثير من مستخدمينا يقولون إن دوائرنا هي الأجمل في العالم.

إذن، هذه نقطة واحدة فقط، ولكن هناك اختلافات فنية بحتة أخرى. ولكن هذه هي ميزة نظامنا. بفضل سنوات الخبرة العديدة ونمطية المجمعات التي نقوم بإنشائها، لا يتوقف التطوير الفني لأنظمة المعلومات الخاصة بمراكز التحكم أبدًا. نبدأ بتكوين بسيط لأي شبكة، ومع إتقانها، نقوم بالتحسين والتطوير دون مقاطعة التشغيل إلى المستوى العالمي.

- هل لديك حلم؟

- حسنًا، بالطبع، في غضون سنوات قليلة، سيكون لدينا مرسل روبوت، وبعد ذلك، مثل سائق مركبة بدون طيار ... سينتقل المتخصصون ذوو الخبرة من التحولات ويشاركون في التخطيط المتعمق والعمل التحليلي، وتحسين بنية الشبكة وتطوير مكونات "ذكية" جديدة.

يجب تنظيم إرسال التحكم التكنولوجي وفقًا لهيكل هرمي، مما يوفر توزيع وظائف التحكم التكنولوجي بين المستويات، بالإضافة إلى التبعية الصارمة لمستويات التحكم الأدنى إلى المستويات الأعلى.
يجب على جميع هيئات الرقابة التكنولوجية الإشرافية، بغض النظر عن شكل ملكية كيان السوق ذي الصلة الذي يعد جزءًا من نظام الطاقة (IPS، UES)، أن تطيع أوامر (تعليمات) المرسل التكنولوجي الأعلى.
هناك فئتان من التبعية التشغيلية:
الإدارة التشغيلية والإدارة التشغيلية.
يجب أن تشمل المراقبة التشغيلية للمرسل المعني معدات الطاقة والضوابط، والعمليات التي تتطلب تنسيق تصرفات موظفي الإرسال المرؤوسين والأداء المنسق للعمليات في العديد من الأشياء ذات التبعية التشغيلية المختلفة.
يجب أن تكون السيطرة التشغيلية للمرسل هي القوة
المعدات والضوابط، وحالتها وطريقة عملها
تؤثر على طريقة تشغيل نظام الطاقة المقابل (IPS، UES). العمليات مع هذه المعدات والضوابط
ويجب أن يتم ذلك بإذن من المرسل المختص.
القواعد واللوائح الحالية تنص على ذلك
أن جميع عناصر EES (المعدات والأجهزة وأجهزة التشغيل الآلي والضوابط) تخضع للرقابة التشغيلية وإدارة المرسلين وكبار الموظفين في مختلف مستويات الإدارة.
يشير مصطلح الإدارة التشغيلية إلى نوع التبعية التشغيلية، عندما يتم تنفيذ العمليات باستخدام جهاز أو آخر من معدات EPS فقط بأمر من المرسل المناسب (كبار الموظفين) الذي يدير هذه المعدات. التحكم التشغيلي للمرسل هو المعدات والعمليات التي تتطلب تنسيق تصرفات موظفي العمليات المرؤوسين.
يشير مصطلح الإدارة التشغيلية إلى نوع التشغيل
التبعية، في حالة العمليات باستخدام جهاز أو آخر من معدات EPS
يتم تنفيذها بمعرفة (بإذن) المرسل المعني الذي تقع هذه المعدات في نطاق ولايته القضائية.
ومن المتوخى إجراء صيانة تشغيلية على مستويين. المستوى 1 هو المسؤول عن المعدات، والتي يتم تنفيذ العمليات بها بالاتفاق أو بإخطار مرسل أعلى مستوى أو مرسل من نفس المستوى.
يتضمن التحكم التشغيلي من المستوى الثاني المعدات التي تؤثر حالتها أو العمليات عليها
طريقة تشغيل جزء معين من الشبكة الكهربائية. العمليات مع
يتم تنفيذ هذه المعدات بالاتفاق مع الأعلى
من قبل المراقب وإخطار المراقبين المعنيين.
يمكن أن يكون كل عنصر من عناصر EPS تحت السيطرة التشغيلية للمرسل ليس فقط على مرحلة واحدة، ولكن أيضًا تحت سلطة عدة مراحل
المرسلون من مستوى واحد أو مختلف من السيطرة. إن تقسيم المعدات والأتمتة والتحكم بين مستويات التسلسل الهرمي الإقليمي حسب أنواع الإدارة لا يميز توزيع وظائف الإدارة بين مستويات التسلسل الهرمي الإقليمي على المستوى المؤقت للإدارة التشغيلية فحسب، بل يحدد إلى حد كبير التوزيع وظائف على مستويات مؤقتة أخرى.
إلى جانب هذا، في الإدارة التشغيلية، وفي بعض الحالات في تخطيط الأنظمة، من المتصور أن يكون أحد الأقسام الفرعية، في مجموعة معينة من القضايا، تابعًا لقسم آخر يقع في نفس مستوى الإدارة. نعم المرسل
يمكن تكليف أحد أنظمة الطاقة بالإدارة التشغيلية لخط نقل الطاقة الذي يربط نظام الطاقة هذا بالنظام المجاور. وبالتالي، يتم تنظيم تفريغ مرسل وحدة ODU عن طريق نقل بعض الوظائف التي يمكن تنفيذها على هذا المستوى إلى مرسلي نظام الطاقة.
جميع معدات EPS التي تضمن إنتاج وتوزيع الكهرباء تخضع للتحكم التشغيلي لمرسل نظام الطاقة المناوب أو الموظفين التشغيليين التابعين له مباشرة (المشرفين المناوبين لمحطات الطاقة؛ مرسلي الشبكات الكهربائية والحرارية، موظفو الخدمة في المحطات الفرعية (SS )، إلخ.). قوائم المعدات العاملة
تتم الموافقة على الإدارة والصيانة من قبل المرسلين الرئيسيين لـ CDU
UES من روسيا، ODU من UES وCDS لأنظمة الطاقة، على التوالي.


التحكم التشغيلي لمرسل نظام الطاقة هو المعدات الرئيسية التي يتطلب تشغيلها
تنسيق تصرفات الموظفين المناوبين في مؤسسات الطاقة (منشآت الطاقة) أو التغييرات المنسقة في حماية التتابع والأتمتة
كائنات متعددة.
قد لا يُعهد بالإدارة التشغيلية لمنشآت الطاقة التي تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في الجمعية أو في UES، كاستثناء، إلى مرسل نظام الطاقة، ولكن إلى مرسل ODU أو UES CDU.
تخضع للولاية التشغيلية للمرسل المناوب لوحدة ODU
إجمالي طاقة التشغيل واحتياطي الطاقة لأنظمة الطاقة ومحطات الطاقة والوحدات ذات السعة العالية والاتصالات بين الأنظمة وكائنات الشبكات الرئيسية التي تؤثر على وضع IPS. في التشغيل
يتم نقل السيطرة على مرسل ODU إلى المعدات والعمليات
والتي تتطلب تنسيق تصرفات المرسلين المناوبين
أنظمة الطاقة.
إن المرسل المناوب لـ CDU UES، وهو الرئيس التشغيلي الأعلى لـ UES، هو المسؤول عن إجمالي القدرة التشغيلية واحتياطي الطاقة لـ UES، والاتصالات الكهربائية بين الجمعيات، بالإضافة إلى أهم التوصيلات داخل UES والأشياء، يؤثر وضعه بشكل حاسم على وضع UES.
في الإدارة التشغيلية لمرسل CDU UES هي الروابط الرئيسية بين IPS وبعض الكائنات ذات الأهمية على مستوى النظام.
لا يمتد مبدأ التبعية التشغيلية إلى المعدات والأجهزة الرئيسية فحسب، بل يشمل أيضًا حماية التتابع للمنشآت ذات الصلة، والأتمتة الخطية والطوارئ، ووسائل وأنظمة التحكم الآلي في الوضع العادي، فضلاً عن أدوات الإرسال والتحكم التكنولوجي يستخدم من قبل موظفي العمليات.
إن المرسلين المناوبين لـ AO-energos وODUs وCDUs في UES هم كبار المديرين التشغيليين لنظام الطاقة والجمعية وUES ككل، على التوالي. لا يمكن إخراج المعدات التي تخضع للتحكم التشغيلي أو التحكم لمرسل الارتباط المقابل من التشغيل أو الاحتياط، كما لا يمكن تشغيلها دون إذن أو تعليمات من المرسل. لا يمكن تنفيذ أوامر الإدارة الإدارية لمرافق الطاقة وأنظمة الطاقة بشأن القضايا التي تقع ضمن اختصاص المرسلين من قبل الموظفين التشغيليين إلا بإذن من العمليات
ضابط كبير في الخدمة.
يوفر المستوى الأعلى (CDU UES) إدارة تشغيلية على مدار الساعة للتشغيل المتوازي لـ UES والتنظيم المستمر لوضع UES. يقود الرابط الأوسط (MDL) وضع التجميع ويدير التشغيل المتوازي لأنظمة الطاقة. تقوم خدمة إرسال نظام الطاقة بإدارة وضع نظام الطاقة، مما يضمن التشغيل المنسق لجميع مرافق الطاقة الخاصة به.
أثناء تشغيل EPS كجزء من IPS، يتم الحفاظ بشكل كامل على مسؤولية أنظمة الطاقة لاستخدام طاقة محطات الطاقة، وضمان الحد الأقصى من الطاقة المتاحة وتوسيع نطاق التنظيم. في الوقت نفسه، يتم تحديد الطاقة المتاحة وقدرات الضبط من خلال شروط تغطية أحمال IPS، مع مراعاة إنتاجية الاتصالات بين الأنظمة.
تقع المسؤولية الرئيسية عن الحفاظ على التردد الطبيعي على عاتق مدير التشغيل الأعلى لـ UES - مرسل جهاز التحكم عن بعد UES. يضمن مرسلو نظام الأوزون وأنظمة الطاقة الحفاظ على جداول تدفقات الطاقة بين أنظمة UES وأنظمة الطاقة التي تحددها على التوالي وحدة CDU الخاصة بنظام UES ونظام الطاقة المستنفدة للأوزون، وتنفيذ التعليمات الخاصة بتغيير التدفقات من أجل الحفاظ على
التردد الطبيعي عند تغيير توازن الطاقة. كما يتم تقاسم مسؤولية الحفاظ على التردد من قبل مرسلي ODE وأنظمة الطاقة من حيث توفير احتياطي طاقة دوار معين، وفي حالة التردد التلقائي والتحكم النشط في الطاقة، من حيث استخدام الأنظمة والأجهزة الأوتوماتيكية المشاركة في التنظيم التلقائي والحفاظ على نطاق التحكم المطلوب في محطات توليد الطاقة.
يتم التحكم في وضع الشبكات الكهربائية الرئيسية عن طريق الجهد من خلال الإجراءات المنسقة لموظفي المراحل المقابلة من التحكم في الإرسال. المرسلون
تحافظ وحدات CDU UES وODU على مستويات الجهد عند النقاط المقابلة للشبكة الكهربائية الرئيسية، والتي تحددها التعليمات.
في حالة وجود نقص مؤقت في الطاقة أو الكهرباء في UES، مدة الحمل أو قيود استهلاك الطاقة
أنشأها CDU UES وتم الاتفاق عليها مع إدارة RAO "UES of Russian" ؛ أوامر لفرض قيود المرسل CDU
يعطي ODEs لوحدات التحكم، والأخيرة لوحدات تحكم النظام.
يقوم أعلى مستوى من الإدارة التشغيلية (CDU UES) بتطوير واعتماد التعليمات الأساسية للحفاظ على النظام والإدارة التشغيلية، والتي تعتبر إلزامية للموظفين التشغيليين في ODU والمرافق التابعة مباشرة لـ CDU. تقوم وحدات ODU الإقليمية لجمعياتها بوضع تعليمات تتوافق مع الأحكام العامة للتعليمات
يعمل CDU والموظفون بدورهم كأساس لتطوير التعليمات المحلية لـ CDS التي تأخذ في الاعتبار خصوصيات هيكل ونمط أنظمة الطاقة.

وصف:

تحسين الكفاءة
إدارة شبكة التوزيع

في إي فوروتنيتسكي، دكتور في التكنولوجيا. العلوم، أستاذ، نائب المدير التنفيذي للأبحاث، JSC VNIIE

المهام الرئيسية لإدارة الشبكات الكهربائية في ظروف السوق

ضمان وظيفة البنية التحتية التكنولوجية للشبكة الكهربائية على أساس تكافؤ الفرص في استخدامها من قبل جميع المشاركين في سوق الكهرباء؛

ضمان التشغيل المستقر والآمن لمعدات الشبكات الكهربائية، وإمدادات الطاقة الموثوقة للمستهلكين وجودة الكهرباء التي تلبي المتطلبات التي تحددها التشريعات التنظيمية، واتخاذ التدابير لضمان الوفاء بالتزامات كيانات صناعة الطاقة الكهربائية بموجب العقود المبرمة بشأن الكهرباء سوق؛

ضمان الشروط التعاقدية لتزويد الكهرباء للمشاركين (المشاركين) في سوق الكهرباء؛

ضمان الوصول غير التمييزي لأشخاص سوق الكهرباء إلى الشبكة الكهربائية، بشرط امتثالهم لقواعد السوق والقواعد والإجراءات التكنولوجية، إذا كان هذا الاتصال ممكنًا من الناحية الفنية؛

- التقليل من القيود التقنية للشبكة ضمن الحدود المبررة اقتصاديا؛

تقليل تكلفة نقل وتوزيع الكهرباء من خلال إدخال تقنيات متقدمة لصيانة وإصلاح معدات شبكة الكهرباء والمعدات الجديدة وتدابير توفير الطاقة.

الغرض من المقال هو النظر في:

المهام الرئيسية لإدارة الشبكات الكهربائية في ظروف السوق؛

الخصائص العامة لشبكات التوزيع 0.38-110 كيلو فولت في روسيا؛

الحالة الفنية لشبكات التوزيع والمرافق والأنظمة اللازمة لإدارتها؛

الاتجاهات وآفاق التنمية:

أ) تقنيات المعلومات الرقمية؛

ب) تكنولوجيات المعلومات الأساسية؛

ج) تقنيات المعلومات الجغرافية؛

د) الأنظمة الآلية للإدارة التشغيلية والتكنولوجية لشبكات التوزيع للشركات وأنظمتها الفرعية الرئيسية؛

ه) وسائل تقسيم شبكات التوزيع.

مشاكل إنشاء إطار تنظيمي لأتمتة إدارة شبكات التوزيع.

الخصائص العامة لشبكات التوزيع الكهربائية في روسيا

الشبكات الكهربائية الريفية

يبلغ الطول الإجمالي للشبكات الكهربائية ذات الجهد 0.4-110 كيلو فولت في المناطق الريفية في روسيا حوالي 2.3 مليون كيلومتر، بما في ذلك الخطوط ذات الجهد:

0.4 كيلو فولت - 880 ألف كم

6-10 كيلو فولت - 1150 ألف كم

35 كيلو فولت - 160 ألف كم

110 كيلو فولت - 110 ألف كم

تم تركيب 513.000 محطة محولات فرعية بقدرة 6-35/0.4 كيلو فولت بقدرة إجمالية تبلغ حوالي 90 مليون كيلو فولت أمبير في الشبكات.

شبكات كهرباء المدينة

يبلغ إجمالي طول الشبكات الكهربائية الحضرية بجهد 0.4-10 كيلو فولت 0.9 مليون كيلومتر، بما في ذلك:

خطوط الكابلات 0.4 ك.ف - 55 ألف كم

الخطوط الهوائية 0.4 ك.ف - 385 ألف كم

خطوط كابلات 10 ك.ف - 160 ألف كم

خطوط هوائية 10 ك.ف - 90 ألف كم

خطوط هوائية للإضاءة الخارجية - 190 ألف كم

خطوط هوائية للإضاءة الخارجية - 20 ألف كم

تم تركيب حوالي 290 ألف محطة محولات فرعية بقدرة 6-10 كيلو فولت بسعة 100-630 كيلو فولت أمبير في الشبكات.

الحالة الفنية لشبكات التوزيع الكهربائية ووسائل وأنظمة التحكم فيها

معدات الشبكات الكهربائية

حوالي 30-35% من الخطوط الهوائية ومحطات المحولات الفرعية قد استكملت فترة عملها القياسية. وبحلول عام 2010، سيصل هذا الرقم إلى 40%، إذا ظلت وتيرة إعادة الإعمار وإعادة التجهيز الفني للشبكات الكهربائية على حالها.

ونتيجة لذلك، تتفاقم المشاكل المتعلقة بموثوقية إمدادات الطاقة.

ويبلغ متوسط ​​مدة انقطاع الخدمة عن المستهلكين ما بين 70 إلى 100 ساعة في السنة. في البلدان الصناعية، يتم تعريفها إحصائيًا على أنها حالة "جيدة" من إمدادات الطاقة عندما تكون المدة الإجمالية لانقطاعات شبكة الجهد المتوسط ​​خلال العام في حدود 15-60 دقيقة سنويًا. وفي شبكات الجهد المنخفض، تكون هذه الأرقام أعلى قليلاً.

متوسط ​​عدد الأضرار التي تسبب انقطاع خطوط الجهد العالي بجهد يصل إلى 35 كيلو فولت هو 170-350 لكل 100 كيلومتر من الخط سنويًا، منها 72٪ غير مستقرة، وتتحول إلى أحادية الطور.

حماية التتابع والأتمتة

من بين الأجهزة العاملة حاليًا في شبكات التوزيع في روسيا، هناك حوالي 1200 ألف جهاز لحماية التتابع والأتمتة (RPA) من أنواع مختلفة، والحصة الرئيسية هي الأجهزة الكهروميكانيكية أو الإلكترونيات الدقيقة أو الأجهزة ذات الاستخدام الجزئي للإلكترونيات الدقيقة.

مع عمر الخدمة القياسي لأجهزة حماية المرحل الذي يساوي 12 عامًا، فإن حوالي 50% من جميع مجموعات حماية المرحل قد استكملت عمر الخدمة القياسي الخاص بها.

إن تراكم مستوى معدات RPA المصنعة محليًا مقارنة بمعدات RPA الخاصة بالمصنعين الأجانب الرائدين هو 15-20 عامًا.

كما كان من قبل، تحدث أكثر من 40% من حالات التشغيل غير الصحيح لأجهزة RPA بسبب الحالة غير المرضية للأجهزة وأخطاء موظفي خدمات RPA أثناء صيانتها.

تجدر الإشارة إلى أنه ليس كل شيء آمنًا مع موثوقية حماية التتابع، ليس فقط في روسيا، ولكن أيضًا في بعض الدول الصناعية.

على وجه الخصوص، في جلسة المؤتمر الدولي لشبكات التوزيع (CIRED) في عام 2001، لوحظ أن الأضرار السنوية الناجمة عن الإجراءات غير الصحيحة لأنظمة الحماية والتحكم في الشبكات الكهربائية النرويجية تبلغ حوالي 4 ملايين دولار أمريكي. وفي الوقت نفسه، فإن 50% من إنذارات الحماية الكاذبة تقع على عاتق أجهزة الحماية والتحكم. من بينها أكثر من 50% أخطاء أثناء التحقق واختبار المعدات و40% فقط بسبب تلفها.

وفي الدول الإسكندنافية الأخرى، يكون معدل تلف أجهزة حماية الترحيل أقل بمقدار 2-6 مرات.

تتمثل العقبة الرئيسية أمام الأتمتة الواسعة لمرافق شبكة الطاقة في عدم توفر المعدات الكهربائية الأساسية اللازمة لذلك.

نظام لجمع ونقل المعلومات والمعلومات وأنظمة الكمبيوتر

أكثر من 95% من أجهزة الميكانيكا عن بعد ومجموعات الاستشعار تعمل منذ أكثر من 10 إلى 20 عامًا. وسائل وأنظمة الاتصالات هي في الأساس تناظرية، وعفا عليها الزمن أخلاقيا وجسديا، ولا تلبي المتطلبات اللازمة للدقة والموثوقية والموثوقية والسرعة.

في الغالبية العظمى من غرف التحكم في شبكات كهرباء المناطق (RES) ومؤسسات الشبكات الكهربائية (PES)، يكون الأساس الفني لأنظمة التحكم الآلي عبارة عن أجهزة كمبيوتر شخصية لا تلبي متطلبات المراقبة والتحكم التكنولوجي المستمر. لا تتجاوز مدة خدمة أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل في الوضع المستمر 5 سنوات، بل إن فترة تقادمها أقصر. بالنسبة لنظام التحكم الإشرافي الآلي (ASCS) للشبكات الكهربائية، من الضروري استخدام أجهزة كمبيوتر خاصة تعمل بشكل موثوق في الوضع المستمر، مع استكمال أدوات التحكم في العمليات.

يتطلب ترخيصًا واسع النطاق لبرامج النظام Microsoft وORACLE وغيرها المستخدمة في الشبكات الكهربائية.

ومن الواضح أيضًا أن برنامج التطبيق (التكنولوجي) (SCADA-DMS) في العديد من الشبكات الكهربائية قد عفا عليه الزمن، ولا يلبي المتطلبات الحديثة سواء من حيث الوظائف أو من حيث حجم المعلومات التي تتم معالجتها.

على وجه الخصوص، توفر أنظمة التحكم الآلي الحالية لـ PES و RES بشكل أساسي خدمات المعلومات للموظفين ولا تحل عملياً مشاكل الإدارة التشغيلية لأنظمة الطاقة، وتحسين الصيانة التشغيلية والإصلاحية للشبكات الكهربائية.

نظام تنظيم الجهد

لا يتم استخدام تنظيم الجهد عند الحمل في مراكز توليد الطاقة بشبكة التوزيع والتبديل غير المتحمس (مع فصل المحولات) في محطات المحولات الفرعية 6-10 كيلو فولت تقريبًا أو يتم استخدامها بشكل متقطع حيث يشتكي المستهلكون من انخفاض مستويات الجهد خلال ساعات الذروة.

والنتيجة هي أنه في نقاط منفصلة كهربائياً عن بعد من الشبكات الكهربائية 0.38 كيلو فولت في المناطق الريفية، تكون مستويات الجهد 150-160 فولت بدلاً من 220 فولت.

في مثل هذه الحالة، يمكن لسوق الكهرباء أن يفرض عقوبات خطيرة للغاية على شركات شبكات التوزيع بسبب موثوقية وجودة إمدادات الكهرباء للمستهلكين. إذا لم تكن مستعدا لذلك مقدما، فستعاني شركات الشبكة في المستقبل القريب من خسائر مادية خطيرة، مما سيؤدي إلى تفاقم الوضع.

نظام قياس الكهرباء

الغالبية العظمى من مراكز الطاقة لشبكة التوزيع (حوالي 80٪) وحوالي 90٪ من المستهلكين السكنيين قد عفا عليها الزمن أخلاقياً وجسدياً، وغالباً مع معايرة منتهية الصلاحية وتواريخ الخدمة، أو العدادات التعريفية أو الإلكترونية من الجيل الأول، مما يوفر إمكانية القراءات اليدوية فقط .

والنتيجة هي زيادة الفاقد التجاري للكهرباء في الشبكات الكهربائية. ومع وصول إجمالي خسائر الكهرباء في الشبكات الكهربائية الروسية إلى نحو 107 مليارات كيلووات ساعة سنويًا، فإن شبكات التوزيع ذات الجهد 110 كيلووات فما دون تمثل 85 مليار كيلووات ساعة، منها الخسائر التجارية، وفقًا للتقديرات الدنيا، تصل إلى 30 مليار كيلووات ساعة سنويًا.

إذا لم تتجاوز الخسائر النسبية للكهرباء في الشبكات الكهربائية لأنظمة الطاقة في نهاية الثمانينيات من القرن العشرين 13-15٪ من إمدادات الكهرباء للشبكة، فقد وصلت في الوقت الحاضر لأنظمة الطاقة الفردية إلى مستوى 20-25%، لـ TPPs الفردية - 30-40%، وبالنسبة لبعض مصادر الطاقة المتجددة تتجاوز بالفعل 50%.

في الدول الأوروبية المتقدمة، تتراوح الخسائر النسبية للكهرباء في الشبكات الكهربائية بين 4 و10%: في الولايات المتحدة الأمريكية - حوالي 9%، واليابان - 5%.

وفقًا لمرسوم حكومة الاتحاد الروسي بشأن تنظيم تعريفات الطاقة الكهربائية، وقواعد سوق الجملة ومشروع قواعد سوق التجزئة للفترة الانتقالية، والخسائر القياسية للكهرباء في الشبكات الكهربائية (وهذا (لا يزيد عن 10-12% من إمدادات الشبكة) يمكن تضمينها في تكلفة خدمات نقل الكهرباء وسيتم دفعها من قبل كيانات السوق، وسيتعين على شركات الشبكة شراء خسائر الكهرباء الزائدة لتعويضها.

بالنسبة لبعض الشركات التي تبلغ خسائرها 20-25%، فهذا يعني أن أكثر من نصف الخسائر المبلغ عنها ستكون خسائر مالية مباشرة تبلغ مئات الملايين من الروبلات سنويًا.

كل هذا يتطلب أساليب جديدة نوعيا لقياس الكهرباء سواء في الشبكات الكهربائية أو من قبل المستهلكين، أولا وقبل كل شيء، لأتمتة القياس، لأتمتة الحسابات وتحليل موازين الكهرباء، والفصل الانتقائي للمستهلكين غير المدفوعين، وما إلى ذلك.

الإطار التنظيمي لتحسين تطوير شبكات التوزيع الكهربائية وأنظمة التحكم بها

ولم يتم تحديث الإطار التنظيمي إلا نادرا منذ منتصف الثمانينات وأوائل التسعينات. واليوم، هناك حوالي 600 وثيقة تنظيمية قطاعية تتطلب المراجعة.

العديد من الوثائق الأساسية، في المقام الأول قواعد تركيب التركيبات الكهربائية، وقواعد التشغيل الفني، لم يتم الاتفاق عليها من قبل وزارة العدل في الاتحاد الروسي، وفي جوهرها، لم تعد إلزامية للاستخدام.

حتى الآن، لم يتم الاتفاق على القواعد الجديدة لاستخدام الكهرباء مع نفس وزارة العدل في الاتحاد الروسي. لا يحتوي القانون الجنائي للاتحاد الروسي على مفهوم "سرقة الكهرباء" الذي يسبب أضرارا مادية كبيرة لصناعة الطاقة الكهربائية. يتزايد حجم سرقة الكهرباء وسينمو بشكل موضوعي مع زيادة تعرفة الكهرباء. ولإيقاف ذلك، لا نحتاج إلى جهود مهندسي الطاقة فحسب، بل نحتاج أيضًا إلى المساعدة القانونية من الدولة. ولسوء الحظ، فإن هذه المساعدة ليست كافية دائما. على وجه الخصوص، مع دخول قانون الاتحاد الروسي "بشأن اللائحة الفنية" حيز التنفيذ، تم تخفيض حالة GOST بشكل حاد، والتي يمكن أن تخلقها دولة مثل روسيا وتخلق بالفعل مشاكل كبيرة. السبب الرئيسي هو عدم وجود سياسة فنية موحدة في تطوير وإدارة شبكات التوزيع.

من الواضح أن تمويل هذا التطوير ودعمه العلمي غير كاف ويتم تنفيذه وفقًا للمبدأ المتبقي. وقد أدت أكثر من عقد من الأزمة في صناعة الطاقة الكهربائية الروسية إلى تفاقم الوضع بشكل كبير. إصلاحات إدارة صناعة الطاقة التي بدأت في السنوات الأخيرة أثرت حتى الآن على الشبكات الأساسية لجهد 220 كيلوفولت وما فوق، والتي يوجد فيها أيضًا العديد من المشكلات، ولكن ليس بقدر تراكمها في شبكات التوزيع.

من المرجح أن الآمال في نشاط المستثمرين المحليين والغربيين وإدخال التقنيات الغربية في إدارة شبكات التوزيع المحلية محكوم عليها بالفشل بسبب حقيقة أن التشريعات الروسية والعقلية والظروف المناخية وميزات بناء الشبكات (التفرع الكبير والطول وغيرها معدات الشبكات، والكهرباء ذات الجودة المنخفضة، ومستويات التداخل العالية، وما إلى ذلك)، تختلف أنظمة وبرامج التحكم بشكل كبير عن الأنظمة الأجنبية. ومن الأصح التركيز على نقاط القوة الخاصة بالفرد، مع الأخذ في الاعتبار أفضل التجارب المحلية والأجنبية. وتتوافر كافة المتطلبات اللازمة لذلك، كما يتضح من الاتجاهات الناشئة في العالم وأنظمة وشبكات الطاقة المحلية المتقدمة.

في منتصف الثمانينات وأوائل التسعينيات، قامت شركة JSC VNIIE بتطوير مجموعة كاملة من الوثائق حول إنشاء وتطوير أنظمة التحكم الآلي لـ PES وRES. وبطبيعة الحال، أصبحت هذه الوثائق الآن قديمة جدا وتتطلب المراجعة.

الاتجاهات وآفاق التنمية

التقنيات الرقمية والمعلوماتية

ترتبط الاتجاهات العالمية في تطوير أنظمة التحكم ارتباطًا وثيقًا بالانتقال إلى التقنيات الرقمية التي توفر القدرة على إنشاء أنظمة هرمية متكاملة. وفي الوقت نفسه، تعد شبكات التوزيع الكهربائية في هذه الأنظمة بمثابة الرابط الهرمي الأدنى، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمستويات العليا للإدارة.

أساس الانتقال إلى التقنيات الرقمية هو إعادة التجهيز الفني وتحديث نظام الاتصالات والاتصالات مع زيادة حادة في حجم وسرعة نقل المعلومات. سيتم تحديد الانتقال المرحلي إلى أنظمة التحكم الرقمية المتكاملة من خلال مراحل تنفيذ نظام الاتصالات الرقمية الموحد في قطاع الطاقة وسيستغرق ما لا يقل عن 10-15 سنة.

في السنوات الأخيرة من القرن العشرين، طرح كبار الخبراء العالميين في مجال الاتصالات أطروحة: "القرن العشرين هو قرن الطاقة، والقرن الحادي والعشرون هو قرن المعلوماتية". وفي الوقت نفسه، ظهر مصطلح جديد: "الاتصالات المعلوماتية"، الذي يجمع بين "المعلوماتية" و"الاتصالات". أعتقد أنه سيكون من الأصح القول إن القرن الحادي والعشرين سيكون قرن الطاقة والاتصالات المعلوماتية القائمة على المعلومات الحديثة والتقنيات الرقمية.

ومن أهم الاتجاهات في تطور شبكات المعلومات والاتصالات ما يلي:

زيادة موثوقية وعمر خدمة شبكات الاتصالات؛

تطوير أساليب التنبؤ بتطور الاتصالات في المناطق حسب استهلاك الكهرباء؛

إنشاء نظم إدارة بيئة المعلومات والاتصالات؛

بالتزامن مع تطور الشبكات الرقمية، وإدخال تقنيات الاتصالات الحديثة، وفي المقام الأول تكنولوجيا الألياف الضوئية؛

التنفيذ في عدد من البلدان لما يسمى بتقنيات PLC لاستخدام الشبكات الكهربائية 0.4-35 كيلو فولت لنقل أي معلومات من المحطات الفرعية ومؤسسات الطاقة والمؤسسات الصناعية لرصد وإدارة استهلاك الطاقة في الحياة اليومية، بما في ذلك حل مشاكل مقاومة مضادات الميكروبات والمعلومات دعم أنشطة المشتركين في الشبكة الكهربائية 0.4-35 كيلو فولت؛

استخدام مرافق الاتصالات لحماية مرافق الطاقة والمراقبة بالفيديو.

تكنولوجيا المعلومات الأساسية

إحدى السمات الرئيسية لأنظمة التحكم الآلي الحديثة هي دمج (تجميع) العديد من منتجات البرامج في مساحة معلومات واحدة.

حاليًا، تتطور تكنولوجيا التكامل القائمة على تقنيات الإنترنت والمعايير المفتوحة بسرعة كبيرة، مما يسمح بما يلي:

إنشاء بنية تحتية تقنية لتصميم التطبيقات وقدرات تطوير النظام لفترة طويلة؛

توفير القدرة على دمج المنتجات من شركات مثل Microsoft وORACLE وIBM وغيرها؛

ضمان إمكانية التكامل المستمر للمنتجات الحالية دون إجراء تغييرات وإعادة برمجة كبيرة؛

التأكد من قابلية تطوير البرنامج وقابليته للنقل من أجل تكراره في مؤسسات الشركة.

تقنيات المعلومات الجغرافية

إن التطور السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر والاتصالات، وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية، ورسم الخرائط الرقمية، ونجاح الإلكترونيات الدقيقة وغيرها من التطورات التكنولوجية، والتحسين المستمر للبرامج القياسية والتطبيقية ودعم المعلومات، يخلق متطلبات موضوعية لتطبيق وتطوير على نطاق أوسع من أي وقت مضى. مجال المعرفة - المعلوماتية الجغرافية. نشأت عند تقاطع الجغرافيا والجيوديسيا والطوبولوجيا ومعالجة البيانات وعلوم الكمبيوتر والهندسة والبيئة والاقتصاد والأعمال وغيرها من التخصصات ومجالات النشاط البشري. أهم التطبيقات العملية للمعلوماتية الجغرافية كعلم هي أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) وتقنيات المعلومات الجغرافية (تقنيات GIS) التي تم إنشاؤها على أساسها.

إن اختصار GIS موجود منذ أكثر من 20 عامًا ويشير في الأصل إلى مجموعة من أساليب الكمبيوتر لإنشاء وتحليل الخرائط الرقمية والمعلومات المواضيعية ذات الصلة لإدارة المرافق البلدية.

يتم إيلاء اهتمام متزايد لاستخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية في صناعة الطاقة الكهربائية، وقبل كل شيء، في الشبكات الكهربائية لشركة JSC FGC UES وAO-energos والمدن.

لقد أظهرت التجارب الأولى لاستخدام نظم المعلومات الجغرافية كنظم معلومات ومرجعية في الشبكات الكهربائية المحلية الفائدة والفعالية غير المشروطة لهذا الاستخدام من أجل:

اعتماد معدات الشبكة مع ربطها بالخريطة الرقمية للمنطقة والدوائر الكهربائية المختلفة: عادية، تشغيلية، داعمة، محسوبة، وما إلى ذلك؛

محاسبة وتحليل الحالة الفنية للمعدات الكهربائية: الخطوط والمحولات وغيرها؛

المحاسبة وتحليل المدفوعات للكهرباء المستهلكة؛

تحديد المواقع وعرضها على الخريطة الرقمية لموقع الفرق المتنقلة التشغيلية، وما إلى ذلك.

هناك آفاق أكبر مفتوحة في تطبيق تقنيات نظم المعلومات الجغرافية في حل المشكلات: التخطيط والتصميم الأمثل للتطوير؛ إصلاح وصيانة الشبكات الكهربائية، مع مراعاة خصوصيات التضاريس؛ الإدارة التشغيلية للشبكات وتصفية الحوادث، مع الأخذ بعين الاعتبار المعلومات المكانية والموضوعية والتشغيلية حول حالة مرافق الشبكة وأنماط عملها. للقيام بذلك، حتى اليوم، هناك حاجة إلى الربط المعلوماتي والوظيفي لنظم المعلومات الجغرافية وأنظمة البرامج التكنولوجية لأنظمة التحكم الآلي للشبكات الكهربائية وأنظمة الخبراء وقواعد المعرفة لحل المهام المذكورة أعلاه. قامت شركة JSC "VNIIE" بتطوير نظام مستشار لتحليل طلبات إصلاح معدات الشبكة. ويجري العمل حالياً على ربط برامج حساب الخسارة بنظام المعلومات الجغرافية.

في السنوات الأخيرة، كان هناك اتجاه واضح للغاية في تطوير أنظمة الاتصالات الهندسية المتكاملة على أساس طبوغرافي واحد للمدينة والمنطقة والمنطقة، بما في ذلك الشبكات الحرارية والكهربائية والغاز والمياه والهاتف وغيرها من الشبكات الهندسية.

هيكل النظام الآلي للتحكم في الإرسال التشغيلي لشركات شبكات التوزيع (AS DGC)

الغرض من إنشاء RGC AS هو زيادة كفاءة وموثوقية توزيع الطاقة الكهربائية والطاقة من خلال ضمان أقصى قدر من الكفاءة للأنشطة التشغيلية والتكنولوجية لـ RGC من خلال الأتمتة المتكاملة لعمليات جمع المعلومات ومعالجتها ونقلها واتخاذ القرارات بناء على تقنيات المعلومات الحديثة.

يجب أن يكون نظام RSC AS نظامًا هرميًا موزعًا، حيث يتم حل مجموعة المهام الأساسية الإلزامية في كل مستوى، مما يضمن أداء الوظائف الرئيسية للإدارة التشغيلية والتكنولوجية.

الأنظمة الفرعية الرئيسية لـ AS RSK:

التحكم الآلي في الإرسال التشغيلي للشبكات الكهربائية، والقيام بالوظائف التالية:

أ) الإدارة الحالية؛

ب) الإدارة والتخطيط التشغيلي؛

ج) مراقبة وإدارة استهلاك الطاقة؛

د) تخطيط وإدارة الإصلاحات؛

التحكم التكنولوجي الآلي:

أ) حماية التتابع والأتمتة؛

ب) الجهد والطاقة التفاعلية؛

النظام الآلي للمحاسبة التجارية والفنية للكهرباء (ASKUE)؛

نظام الاتصال وجمع ونقل وعرض المعلومات.

نظرًا للقيود المفروضة على حجم المقالات، سنركز فقط على الاتجاهات الرئيسية وآفاق التطوير للأنظمة الفرعية الرئيسية لـ RSC AS.

حماية التتابع والأتمتة

الاتجاهات الرئيسية لتطوير حماية التتابع والأتمتة في شبكات التوزيع الكهربائية:

استبدال المعدات البالية التي انتهت مدة خدمتها؛

تحديث أجهزة حماية التتابع والأتمتة مع التركيز على استخدام جيل جديد من أجهزة المعالجات الدقيقة؛

دمج معدات الحماية والتشغيل الآلي المعتمدة على المعالجات الدقيقة في نظام آلي واحد للتحكم في العمليات لمحطات الإمداد الفرعية؛

توسيع وظائف حماية المرحلات والأتمتة لمهام القياس والتحكم، مع مراعاة متطلبات موثوقية تشغيلها، بما في ذلك استخدام المعايير الدولية لواجهات الاتصال.

تنظيم الجهد والطاقة التفاعلية

المهام الرئيسية لتحسين كفاءة تنظيم الجهد:

تحسين موثوقية وجودة الصيانة التشغيلية لوسائل تنظيم الجهد، في المقام الأول، تنظيم الجهد تحت الحمل وتنظيم الجهد التلقائي؛

التحكم وتحليل الرسوم البيانية للحمل للمستهلكين والفولتية في عقد الشبكات الكهربائية، مما يزيد من موثوقية وحجم قياسات الطاقة التفاعلية في شبكات التوزيع؛

التنفيذ والاستخدام المنهجي للبرمجيات لتحسين قوانين تنظيم الجهد في شبكات التوزيع، والتنفيذ العملي لهذه القوانين؛

تنظيم التحكم عن بعد والآلي في صنابير المحولات من مراكز التوزيع؛

تركيب وسائل إضافية لتنظيم الجهد يتم التحكم فيها عن بعد، على سبيل المثال، محولات التعزيز على خطوط توزيع الجهد المتوسط ​​الطويلة، والتي من المستحيل ضمان انحرافات الجهد المسموح بها في عقد الشبكة عن طريق التنظيم المركزي.

أتمتة قياس الكهرباء

تعد أتمتة قياسات الكهرباء اتجاهًا استراتيجيًا لتقليل خسائر الكهرباء التجارية في جميع البلدان دون استثناء، والأساس والشرط الأساسي لعمل أسواق الكهرباء بالجملة والتجزئة.

يجب إنشاء ASKUE الحديث على أساس:

توحيد تنسيقات وبروتوكولات نقل البيانات؛

ضمان سرية القياس وجمع ونقل بيانات القياس التجارية اللازمة للتشغيل الفعال لسوق الكهرباء بالتجزئة التنافسي؛

التأكد من حساب الاختلالات الفعلية والمسموحة للكهرباء في الشبكات الكهربائية وتوطين الاختلالات واتخاذ الإجراءات للحد منها؛

الربط المتبادل مع وسائل أنظمة التحكم الآلي وأنظمة التحكم الآلي في العمليات وأتمتة الطوارئ.

لجمع المعلومات، هناك اتجاه ثابت لاستبدال أجهزة القياس الحثية بأجهزة إلكترونية، ليس فقط بسبب حدود الدقة الأعلى، ولكن أيضًا بسبب انخفاض الاستهلاك في دوائر محولات التيار ومحولات الجهد.

من الأمور ذات الأهمية الخاصة لسوق الكهرباء بالتجزئة ولتقليل خسائر الكهرباء في الشبكات الكهربائية استبعاد الخدمة الذاتية (الكتابة الذاتية للقراءات) لعدادات الكهرباء من قبل المستهلكين المنزليين. ولتحقيق هذه الغاية، يتم تطوير ASKUE للمستهلكين المنزليين في جميع أنحاء العالم من خلال نقل البيانات من عدادات الكهرباء عبر شبكة طاقة 0.4 كيلو فولت أو عبر قنوات الراديو إلى مراكز جمع البيانات. على وجه الخصوص، يتم استخدام تقنيات PLC المذكورة أعلاه على نطاق واسع.

تطبيق الوسائل الحديثة لتقسيم شبكات التوزيع الكهربائية والأتمتة اللامركزية

في العديد من البلدان، من أجل زيادة موثوقية شبكات التوزيع، وتقليل الوقت اللازم للبحث عن موقع الخلل وعدد الانقطاعات في إمدادات الطاقة، لسنوات عديدة يستخدمون "المبدأ الرئيسي" لبناء مثل هذه الشبكات، على أساس بشأن تجهيز الشبكات بنقاط تقسيم تلقائية لتصميم الأعمدة - أجهزة إعادة التجميع، والتي تجمع بين وظائف:

تحديد مكان الضرر؛

توطين الضرر.

استعادة الطاقة.

الاستنتاجات

1. الأولويات الضرورية:

تطوير مفهوم وبرنامج طويل الأجل لتطوير وتحديث وإعادة المعدات التقنية وإعادة بناء شبكات التوزيع الكهربائية بجهد 0.38-110 كيلو فولت، ووسائل وأنظمة التحكم في أوضاعها وإصلاحها وصيانتها؛

الانتقال من المبدأ المتبقي إلى مبدأ الأولوية المتمثل في تخصيص الموارد المالية والمادية للتنفيذ العملي المرحلي لهذا المفهوم والبرنامج، مع فهم الأهمية الحاسمة للتطوير المتقدم لشبكات التوزيع وأنظمة إدارتها من أجل الأداء الفعال ليس فقط أسواق البيع بالتجزئة، ولكن أيضًا أسواق الكهرباء بالجملة؛

تطوير أعمال وإدارة حديثة وموجهة نحو السوق وقاعدة معيارية ومنهجية لتطوير شبكات التوزيع الكهربائية وأنظمة إدارتها؛

تطوير متطلبات مبررة اقتصاديا للصناعة المحلية لإنتاج المعدات الحديثة للشبكات الكهربائية وأنظمة التحكم الخاصة بها؛

تنظيم نظام إصدار الشهادات والقبول لتشغيل المعدات المحلية والمستوردة لشبكات التوزيع وأنظمة إدارتها؛

تنفيذ وتحليل نتائج تنفيذ المشاريع التجريبية لتطوير تقنيات وأنظمة جديدة واعدة للتحكم الآلي في شبكات التوزيع الكهربائية.

2. يعد تطوير وتنفيذ أنظمة التحكم الآلي الفعالة لشبكات التوزيع الكهربائية مهمة معقدة تتطلب استثمارات رأسمالية كبيرة.

يجب على كل شركة توزيع وشركة AO-energo، قبل البدء في التحديث وإعادة التجهيز الفني لنظام إدارة شبكة الطاقة الحالي أو إنشاء نظام جديد، أن تفهم بوضوح مجموعة المهام التي يتعين حلها، والتأثير المتوقع لإدخال التحكم الآلي أنظمة.

من الضروري تطوير أساليب حديثة لحساب الكفاءة الاقتصادية لشركة ACS PES و RES (شركة شبكة التوزيع) ومراحل إنشائها وتطويرها.

3. السؤال الرئيسي الذي يطرح نفسه دائمًا عند تطوير وتنفيذ تقنيات جديدة لإدارة الشبكات الكهربائية هو من أين يمكن الحصول على المال مقابل كل هذا؟

في الواقع، يمكن أن يكون هناك عدة مصادر للتمويل:

1) التمويل المركزي للمشاريع التجريبية والوثائق التنظيمية والمنهجية؛

2) تعرفة الكهرباء.

3) توحيد جزء معين من الموارد المالية لشركات شبكات التوزيع المستقبلية وAO-energos اليوم في شراكة منشأة رسميًا - رابطة الشركات الروسية؛

4) المستثمرين المهتمين.

في الظروف الروسية، كما أظهرت ممارسة أنظمة الطاقة المتقدمة، فإن مبدأ "من يريد حل مشكلة ما، يسعى ويجد طرقًا لحلها، ومن لا يريد ذلك، يبحث عن أسباب تجعل الحل مستحيلاً، أو ينتظر". الآخرين لحلها له "يجب أن تعمل.

على النحو التالي من المقال، هناك فرص وطرق كافية لتحسين كفاءة إدارة شبكات التوزيع في روسيا. من الضروري فهم الأهمية والرغبة النشطة في تنفيذ هذه الفرص عمليًا.

يتكون برنامج TSF خارج النواة من تطبيقات موثوقة تُستخدم لتنفيذ ميزات الأمان. لاحظ أن المكتبات المشتركة، بما في ذلك وحدات PAM في بعض الحالات، يتم استخدامها بواسطة التطبيقات الموثوقة. ومع ذلك، لا يوجد مثيل حيث يتم التعامل مع المكتبة المشتركة نفسها ككائن موثوق به. يمكن تجميع الأوامر الموثوقة على النحو التالي.

• تهيئة النظام
• تحديد الهوية والمصادقة
• تطبيقات الشبكة
• تجهيز الدفعات
• ادارة النظام
• التدقيق على مستوى المستخدم
• دعم التشفير
• دعم الآلة الافتراضية

يمكن تقسيم مكونات تنفيذ النواة إلى ثلاثة أجزاء: النواة الرئيسية، وخيوط النواة، ووحدات النواة، اعتمادًا على كيفية تنفيذها.

• يشتمل المركز الأساسي على تعليمات برمجية يتم تنفيذها لتوفير خدمة، مثل خدمة استدعاء نظام المستخدم أو خدمة حدث استثناء أو مقاطعة. تقع معظم أكواد kernel المترجمة ضمن هذه الفئة.
• خيوط النواة. لتنفيذ مهام روتينية معينة، مثل مسح ذاكرة التخزين المؤقت على القرص أو تحرير الذاكرة عن طريق تبديل إطارات الصفحات غير المستخدمة، تقوم النواة بإنشاء عمليات أو سلاسل عمليات داخلية. تتم جدولة سلاسل العمليات تمامًا مثل العمليات العادية، ولكنها لا تحتوي على سياق في الوضع غير المميز. تؤدي سلاسل عمليات Kernel وظائف معينة للغة kernel C. توجد سلاسل عمليات Kernel في مساحة kernel، وتعمل فقط في الوضع المميز.
• وحدة kernel ووحدة kernel لبرنامج تشغيل الجهاز عبارة عن أجزاء من التعليمات البرمجية التي يمكن تحميلها وتفريغها داخل وخارج kernel حسب الحاجة. تعمل على توسيع وظائف النواة دون الحاجة إلى إعادة تشغيل النظام. بمجرد التحميل، يمكن لرمز كائن وحدة kernel الوصول إلى تعليمات برمجية وبيانات kernel الأخرى بنفس طريقة رمز كائن kernel المرتبط بشكل ثابت.

يعد برنامج تشغيل الجهاز نوعًا خاصًا من وحدة kernel التي تسمح للنواة بالوصول إلى الأجهزة المتصلة بالنظام. يمكن أن تكون هذه الأجهزة عبارة عن محركات أقراص ثابتة أو شاشات أو واجهات شبكة. يتفاعل برنامج التشغيل مع بقية النواة من خلال واجهة محددة تسمح للنواة بالتعامل مع جميع الأجهزة بطريقة عامة، بغض النظر عن تطبيقاتها الأساسية.

تتكون النواة من أنظمة فرعية منطقية توفر وظائف متنوعة. على الرغم من أن النواة هي البرنامج الوحيد القابل للتنفيذ، إلا أن الخدمات المتنوعة التي تقدمها يمكن فصلها ودمجها في مكونات منطقية مختلفة. تتفاعل هذه المكونات لتوفير وظائف محددة. تتكون النواة من الأنظمة الفرعية المنطقية التالية:

• نظام الملفات الفرعي ونظام الإدخال / الإخراج الفرعي: يقوم هذا النظام الفرعي بتنفيذ الوظائف المتعلقة بكائنات نظام الملفات. تتضمن الوظائف المنفذة تلك التي تسمح لعملية ما بإنشاء كائنات نظام الملفات وصيانتها والتفاعل معها وحذفها. تتضمن هذه الكائنات الملفات العادية والدلائل والارتباطات الرمزية والارتباطات الثابتة والملفات الخاصة بالجهاز والأنابيب المسماة والمآخذ.
• النظام الفرعي للعملية: يقوم هذا النظام الفرعي بتنفيذ الوظائف المتعلقة بالتحكم في العمليات والتحكم في الخيط. تسمح الوظائف المنفذة بإنشاء وجدولة وتنفيذ وحذف العمليات وموضوعات المواضيع.
• النظام الفرعي للذاكرة: يقوم هذا النظام الفرعي بتنفيذ الوظائف المتعلقة بإدارة موارد ذاكرة النظام. تشمل الوظائف المنفذة تلك التي تنشئ وتدير الذاكرة الافتراضية، بما في ذلك إدارة خوارزميات ترقيم الصفحات وجداول الصفحات.
• النظام الفرعي للشبكة: يطبق هذا النظام الفرعي مآخذ توصيل مجال UNIX والإنترنت، بالإضافة إلى الخوارزميات المستخدمة لجدولة حزم الشبكة.
• النظام الفرعي IPC: ينفذ هذا النظام الفرعي الوظائف المتعلقة بآليات IPC. تتضمن الميزات المنفذة تلك التي تسهل التبادل المتحكم فيه للمعلومات بين العمليات، مما يسمح لها بمشاركة البيانات ومزامنة تنفيذها عند التفاعل مع مورد مشترك.
• النظام الفرعي لوحدة النواة: يقوم هذا النظام الفرعي بتنفيذ البنية التحتية لدعم الوحدات القابلة للتحميل. تشمل الوظائف المنفذة تحميل وحدات kernel وتهيئتها وتفريغها.
• ملحقات أمان Linux: تقوم امتدادات أمان Linux بتنفيذ جوانب مختلفة من الأمان التي يتم توفيرها في جميع أنحاء النواة، بما في ذلك إطار عمل وحدة أمان Linux (LSM). يعمل إطار عمل LSM كأساس للوحدات النمطية التي تسمح لك بتنفيذ سياسات الأمان المختلفة، بما في ذلك SELinux. يعد SELinux نظامًا فرعيًا منطقيًا مهمًا. ينفذ هذا النظام الفرعي وظائف التحكم في الوصول الإلزامية لتحقيق الوصول بين جميع الموضوعات والكائنات.
• النظام الفرعي لبرنامج تشغيل الجهاز: ينفذ هذا النظام الفرعي الدعم لمختلف الأجهزة والبرامج من خلال واجهة مشتركة مستقلة عن الجهاز.
• نظام التدقيق الفرعي: ينفذ هذا النظام الفرعي الوظائف المتعلقة بتسجيل الأحداث الأمنية الهامة في النظام. تتضمن الوظائف المنفذة تلك التي تلتقط كل استدعاء للنظام لتسجيل الأحداث الأمنية الحرجة وتلك التي تنفذ جمع وتسجيل بيانات التحكم.
• النظام الفرعي KVM: يقوم هذا النظام الفرعي بتنفيذ صيانة دورة حياة الجهاز الظاهري. يقوم بإكمال البيان، والذي يستخدم للبيانات التي تتطلب عمليات فحص بسيطة فقط. لاستكمال أي تعليمات أخرى، تستدعي KVM مكون مساحة المستخدم في QEMU.
• واجهة برمجة تطبيقات التشفير: يوفر هذا النظام الفرعي مكتبة تشفير داخلية للنواة لجميع مكونات النواة. ويوفر أساسيات التشفير للمتصلين.

النواة هي الجزء الرئيسي من نظام التشغيل. فهو يتفاعل مباشرة مع الأجهزة، وينفذ مشاركة الموارد، ويوفر خدمات مشتركة للتطبيقات، ويمنع التطبيقات من الوصول مباشرة إلى الوظائف المعتمدة على الأجهزة. الخدمات التي تقدمها النواة تشمل:

1. إدارة تنفيذ العمليات، بما في ذلك عمليات إنشائها أو إنهائها أو تعليقها، وتبادل البيانات بين العمليات. وتشمل هذه:

• جدولة مكافئة للعمليات التي سيتم تشغيلها على وحدة المعالجة المركزية.
• فصل العمليات في وحدة المعالجة المركزية باستخدام وضع مشاركة الوقت.
• تنفيذ العملية في وحدة المعالجة المركزية.
• تعليق النواة بعد انقضاء وقتها الكمي.
• تخصيص وقت النواة لتنفيذ عملية أخرى.
• إعادة جدولة وقت النواة لتنفيذ عملية معلقة.
• إدارة البيانات التعريفية المتعلقة بأمان العملية مثل UIDs وGIDs وملصقات SELinux ومعرفات الميزات.

2. تخصيص ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للعملية القابلة للتنفيذ. تتضمن هذه العملية:

• الإذن الذي تمنحه النواة للعمليات لمشاركة جزء من مساحة العنوان الخاصة بها في ظل ظروف معينة؛ ومع ذلك، عند القيام بذلك، تحمي النواة مساحة العنوان الخاصة بالعملية من التدخل الخارجي.
• إذا كانت الذاكرة الحرة للنظام منخفضة، فإن النواة تحرر الذاكرة عن طريق كتابة العملية مؤقتًا إلى ذاكرة المستوى الثاني أو قسم المبادلة.
• تفاعل متسق مع أجهزة الجهاز لإنشاء تعيين للعناوين الافتراضية للعناوين الفعلية الذي ينشئ تعيينًا بين العناوين التي أنشأها المترجم والعناوين الفعلية.

3. صيانة دورة حياة الأجهزة الافتراضية والتي تشمل:

• قم بتعيين حدود على الموارد التي تم تكوينها بواسطة تطبيق المحاكاة لهذا الجهاز الظاهري.
• تشغيل كود البرنامج الخاص بالجهاز الظاهري للتنفيذ.
• التعامل مع إيقاف تشغيل الأجهزة الافتراضية إما عن طريق إنهاء التعليمات أو تأخير إكمال التعليمات لمحاكاة مساحة المستخدم.

4. صيانة نظام الملفات. ويشمل:

• تخصيص الذاكرة الثانوية للتخزين واسترجاع بيانات المستخدم بكفاءة.
• تخصيص الذاكرة الخارجية لملفات المستخدم.
• الاستفادة من مساحة التخزين غير المستخدمة.
• تنظيم بنية نظام الملفات (باستخدام مبادئ هيكلة واضحة).
• حماية ملفات المستخدم من الوصول غير المصرح به.
• تنظيم الوصول الخاضع للتحكم للعمليات إلى الأجهزة الطرفية، مثل المحطات الطرفية ومحركات الأشرطة ومحركات الأقراص وأجهزة الشبكة.
• تنظيم الوصول المتبادل إلى البيانات الخاصة بالموضوعات والكائنات، مما يوفر وصولاً متحكمًا بناءً على سياسة DAC وأي سياسة أخرى ينفذها LSM المحمل.

Linux kernel هو نوع من نواة نظام التشغيل الذي ينفذ جدولة وقائية. في النوى التي لا تمتلك هذه الإمكانية، يستمر تنفيذ كود النواة حتى الانتهاء، أي. المجدول غير قادر على إعادة جدولة المهمة أثناء وجودها في النواة. بالإضافة إلى ذلك، تمت جدولة تعليمات برمجية kernel للتنفيذ بشكل تعاوني، دون جدولة وقائية، ويستمر تنفيذ هذه التعليمات البرمجية حتى تنتهي وتعود إلى مساحة المستخدم، أو حتى يتم حظرها بشكل صريح. في النوى الاستباقية، من الممكن إلغاء تحميل مهمة في أي وقت، طالما أن النواة في حالة يكون من الآمن إعادة جدولتها.