גילם מוערך בחמש עד עשר שנים, והמתחמים הללו כבר מיושנים. על מה שבא להחליף אותם, דיברנו עם מנהל סניף מוסקבה של JSC "מוניטור אלקטריק" סרגיי סילקוב.
- Sergey Valeryevich, כיום Monitor Electric הוא מיזם משמעותי לפיתוח ויצירה של מערכות תוכנה טכניות למרכזי בקרת שיגור בתעשיית החשמל. מאיפה הכל התחיל?
– אולי כדאי שנתחיל משנת 2003, כאשר שחררנו את מכלול המידע התפעולי SK-2003: זה היה מוצר תוכנה אמיתי, והוא עדיין פעיל בחלק מהמרכזים. אחריו הגיע דגם מתקדם יותר - SK-2007. זה היה די מוצלח, ויש לקוחות שקונים את זה גם היום.
היצירה במקביל של כתב העת התפעולי האלקטרוני "eZh-2" הייתה אירוע מהפכני של ממש, שאיפשר להחליף את מסמכי שיגור ה"נייר" הנצחיים לכאורה. השימוש בו מאפשר לך להזין ולארגן במהירות מידע תפעולי על אירועים שונים, להבטיח את חלוקתם לקטגוריות ושמירה על תלות. פופולרי מאוד, ומעיז לומר זאת, למעשה הטוב מסוגו, הוא למעשה הפך למגזין הסטנדרטי של התעשייה.
כמו כן, יצרנו סימולטור דינאמי של דינאמי מצב (RTD) "Finist", המאפשר לדמות כמעט כל אירוע במערכות חשמל, ומאפשר להכשיר אנשי שיגור מבצעיים.
שלושת המוצרים הללו הפכו לבסיס לייצור תעשייתי של מערכות תוכנה בחברה.
לבסוף, אנו מקדמים כעת באופן פעיל את מערכת הדור הבא שלנו, ה-SK-11, שפיתחה ארכה שמונה שנים.
– מערכת SK-11 היא המוצר העיקרי שלך. בקיצור, מה היתרון שלו?
– SK-11 מבוסס על פלטפורמת טכנולוגיית מידע בעלת ביצועים גבוהים. זוהי מערכת לשמירה על מודל המידע של אובייקט הבקרה, כתיבה/קריאת נתונים, אחסון מודל המידע, ארגון גישה ליישומי משתמש. הודות לארכיטקטורה החדשנית של פלטפורמת SK-11, היא משיגה מאפייני עיבוד נתונים טלמטריים מהירים במיוחד (עד 5 מיליון שינויים בפרמטרים בשנייה), עבודה עם דגמי רשת חשמל בקנה מידה גדול, מספר רב של משתמשים ועוד.
אפליקציות שונות מחוברות לפלטפורמה לפי בקשתם ויכולות הלקוחות. כיום יש יותר מחמישים מהם. מדובר ביישומי SCADA / EMS / DMS / OMS / DTS לשירותים שונים של חברות אנרגיה העוסקות בניהול תפעולי, תכנון תיקונים ופיתוח רשתות והכשרת אנשי שיגור. בשל המודולריות של הארכיטקטורה במערכת, כפי ששולטים בה, הזדמנויות פיננסיות משתנות, כבר במהלך הפעולה, פשוט מוסיפים או משתנים רכיבי משתמש.
היתרון החשוב השני של המערכת שלנו הוא שבניגוד למערכות מידע של דורות קודמים המבוססים על אותות שלט רחוק, מודל המידע SK-11 כולל לחלוטין את כל הציוד של מערכת החשמל. גישה זו מאפשרת להגדיל את ההרכב של בעיות שלא היו פתירות בעבר. כדוגמה, המערכת שלנו מדגמנת צרכנים, ומכיוון שגם צרכנים הם חלק ממודל המידע, אנו יכולים ליישם את המשימה של ניהול יעיל של הפסקות. סימולציה של ציוד וצרכנים לא ממוכנים מאפשרת לצמצם את זמן החיפוש אחר אלמנט כושל, ליצור אוטומטית תוכנית פעולות לצוות התפעולי ולהאיץ את תהליך החזרת אספקת החשמל.
אני גם מציין שאנחנו מדגמים רשת של כל מתח, עד לרשת של 0.4 קילו-וולט.
- באיזו מידה חברות רשת מקומיות סומכות על מפתחים רוסים של מערכות כאלה?
- יש, לדעתי, מדיניות מאוד מוכשרת, מאוזנת לפיתוח הכיוון הזה. ראשית, לרוסטי יש מסמך המגדיר את מדיניות החלפת הייבוא. הוא תואם את הדרישות של ממשלת רוסיה: אין להשתמש בתוכנה זרה לניהול רשתות חשמל.
בנוסף, ל-Rosseti נהלי הסמכה סטנדרטיים משלה, וכל מה שנעשה על ידי מפתחים נבדק על עמידה בתקני Rosseti.
רק לאחר מכן יוצאת מסקנה של עמלת האישור על האפשרות להשתמש במוצר זה לניהול רשת, ורק אם תהיה מסקנה חיובית מוועדת האישור של PJSC Rosseti, ניתן להשתמש במוצר תוכנה כזה או אחר.
עד היום, רק למוניטור אלקטריק יש מסקנה כזו.
– האם לחברות הרשת הרוסיות באמת יש צורך במערכות כאלו, או שמדובר בגזירות ותקנות של גופים רגולטוריים?
– הנהלת חברות הרשת מפתחת כל העת את מערכת הניהול התפעולי, הטכנולוגי והמצבי (OTiSU). יש להם תוכניות השקעה שבתוכם הם עובדים.
באופן טבעי, אנחנו תמיד בקשר רציף איתם. אנו מוזמנים לדון במשימות, לשקול את מערך הפונקציות ההכרחי של מערכות אוטומטיות, והכי חשוב, ליישם. מתקיימים כנסים תקופתיים, מועצות מדעיות וטכניות. לדוגמה, ביולי השתתפנו במועצה המדעית והטכנית של IDGC של סיביר. בספטמבר ניקח חלק בכנס IDGC של הדרום. אז, לסיכום, הנהלת PJSC Rosseti וחברות בנות של חברות רשת מתכננות באופן אקטיבי מאוד פעילויות השקעה למודרניזציה של מערכות OH&S.
משרד האנרגיה של הפדרציה הרוסית ורוסטי מבצעים עבודת מחקר אינטנסיבית, מחקר ופיתוח בכיוון זה. לדוגמה, החברה שלנו Monitor Electric מעורבת במספר פרויקטים פיילוטים במסגרת יוזמת הטכנולוגיה הלאומית של EnergyNET. ראשית, זהו פרויקט אזור ההפצה הדיגיטלי, שבו אנו עובדים עם Yantarenergo. יחד עם עמיתינו מקלינינגרד, אנו מפתחים טכנולוגיות הפצה דיגיטליות, לרבות נושאי שילוב מכלול תוכנות הבקרה התפעוליות והטכנולוגיות עם מספר מערכות קשורות. לדוגמא, כעת פתרנו את בעיית האינטגרציה של GIS ו-APCS, השלב הבא הוא שילוב של APCS ומערכות הנהלת חשבונות. מדובר במשימות מורכבות ביותר שעדיין לא נפתרו במשק האנרגיה הרוסי.
הפרויקט השני הוא פיתוח מערך כלים לתכנון ארוך טווח של פיתוח רשת. הוא נוצר, נבדק בפועל, ועד סוף השנה נצטרך לדווח להנהלת NTI על ביצוע הפרויקט.
– הכרתי את הגיאוגרפיה של היישום של המערכות שלך. מסתבר שאתה יכול לפגוש את המערכות שלך בכל רחבי רוסיה!
- ולא רק. אם אנחנו מדברים על פרויקטים אחרונים, אז יישמנו את SK-11, וכמעט במצב פונקציונלי לחלוטין, ב-IDGC של אוראל, ב-SDCs שלהם - חברת החשמל של יקטרינבורג. זה כנראה אחד הלקוחות המוערכים ביותר שלנו. יש רמה גבוהה מאוד של הכשרה של כוח אדם והנהלה, הם עברו את כל השלבים די מהר, וכעת נעשה שימוש פעיל במתחם שם. יישמנו את SK-11 ב-Yantarenergo, היא כוללת תת-מערכת מעניינת שמחשבת את האינדיקטורים הטכניים של רשת החשמל העירונית על פי מודל פיתוח עם אופק של ארבע שנים. בסך הכל, במהלך שלוש השנים האחרונות, היו כעשרה יישומים של המערכות שלנו. כן, הם מוצגים ברחבי רוסיה בחברות שונות ובתצורות שונות לחלוטין.
- אבל אמרת שלא רק בה...
- בדיוק. לדוגמה, שלוש חברות המאמנות בקרי תנועה בארה"ב קנו את סימולטור התוכנה Finist שלנו, ובעזרתו הוכשרו יותר מ-1,000 בקרי תנועה אווירית.
מחלקת השיגור המאוחדת של הרפובליקה של בלארוס עובדת גם על המתחם SK-2007 שלנו. אגב, עכשיו אנחנו גם מנהלים איתם משא ומתן על המעבר ל-SK-11.
המתחם שלנו עובד ברשתות העירוניות של טביליסי. נקראנו לפרויקט לאחר כמה קשיים עם ספק מוכר, והטמענו בהצלחה את המוצרים שלנו במרכז הבקרה שלהם. יש ניסיון מוצלח בקזחסטן, במערכת ניהול אספקת האנרגיה של Alma-Ata (חברת AZhK). קיבלנו משוב חיובי מעמיתינו הקזחיים, וכעת אנו מנהלים משא ומתן עם מספר חברות אנרגיה ברפובליקה של קזחסטן, שם נבחרנו כספקי פתרונות IT.
– הדגשת את הפרויקט עם Yantarenergo, שבו אתה בונה במשותף רשתות חכמות. ספר לנו עוד על זה.
– בתחילת השנה השלמנו את כל ההליכים הטכניים להשלמת השלב הראשון של ההטמעה בהיקף מערכת SCADA (מערכת בקרה אוטומטית ואיסוף מידע) ומכלול היומנים האלקטרוניים. כעת אנו מבצעים במשותף עבודה מאוד אינטנסיבית כדי לשפר את הנעשה, ומכינים מסמכים לפריסת השלב השני. בשלב זה ייושמו פונקציות החישוב והאנליטיות, שיאפשרו לך לבצע מערך שלם של פעולות טכנולוגיות לניהול רשת אינטליגנטי באמת.
- בקשר לדיבור על הצורך לעבור לרשתות חכמות בכל מקום ברוסיה, כמה קשה יהיה לשחזר את החוויה הזו ברשתות אחרות?
- כמובן, לכל מקום יש את הספציפיות שלו. כמעט בכל יישום אנו מתמודדים עם הצורך להתאים את המכלול שלנו לסביבת המידע הקיימת, המיוצגת באמצעים של מפתחים שונים, לרבות זרים. הכל שונה עבור כל אחד, וזה, כמובן, לא מאוד טוב עבורנו כיצרן וכנשא של אידיאולוגיה טכנית מודרנית למדי. אבל אנחנו עדיין מאמינים מאוד בתפקיד הרגולטורי של Rosseti, שמקדיש כעת תשומת לב רבה לסטנדרטיזציה של מערכות.
מצד שני, הגיוון הזה הופך ליתרון התחרותי שלנו. כולל לפני חברות זרות, שנרתעות מליצור מחדש את המערכות שלהן, למשל, ממשק המשתמש. לגבינו, זה הדבר הראשון שאנחנו מתחילים איתו.
אחרי הכל, לכל אחד יש את הדעה שלו ואת הסטנדרטים שלו לגבי איך ואיפה צריך להציג מידע למשתמשים: שולחים, מומחי שירותים תפעוליים, מנהלים. זוהי משימה קשה מאוד להציג מגוון עצום של מידע על קיר וידאו, מכיוון שהמשימה העיקרית של השולח היא לראות את התמונה השלמה כמכלול. לבסוף, עדיין יש רגע קשה מאוד של ארגונומיה, ולכל שדר יש גם רעיון משלו. אז התהליך של מה שנקרא איזון מעגלים הוא מאוד מסובך ויכול לקחת 4-6 חודשים.
באשר לנו, אנו פותרים בהצלחה את הבעיות הללו באמצעות תת-המערכת הגרפית שלנו. זה מה שאנחנו עושים בסניף וורונז', יש צוות חזק מאוד בעל ניסיון עצום ובעל האמצעים והשיטות המודרניות ביותר להצגת מידע, שבזכותם כל המשימות נפתרות במהירות וביעילות. זה אולי נשמע קצת נועז, אבל כל כך הרבה מהמשתמשים שלנו אומרים שהמעגלים שלנו הם היפים בעולם.
אז זו רק נקודה אחת, אבל יש הבדלים טכניים אחרים בלבד. אבל זה היתרון של המערכת שלנו. הודות לניסיון רב שנים והמודולריות של המתחמים שאנו יוצרים, הפיתוח הטכני של מערכות מידע של מרכזי בקרה אינו מפסיק לעולם. אנחנו מתחילים עם תצורה פשוטה לכל רשת, וככל שאנו שולטים בה, אנו משתפרים ומתפתחים מבלי להפריע לפעולה ברמה העולמית.
- האם יש לך חלום?
- ובכן, כמובן, בעוד כמה שנים יהיה לנו שולח רובוט, ואז, כמו נהג של רכב בלתי מאויש... מומחים מנוסים יעברו ממשמרות ויעסקו בתכנון מעמיק ועבודה אנליטית, תוך שיפור ארכיטקטורת הרשת. , ופיתוח רכיבים "חכמים" חדשים.
שיגור בקרה טכנולוגית צריך להיות מאורגן על פי מבנה היררכי, המאפשר חלוקה של פונקציות בקרה טכנולוגיות בין רמות, כמו גם כפיפות קפדנית של רמות שליטה נמוכות יותר לרמות גבוהות יותר.
כל גופי הבקרה הטכנולוגיים המפקחים, ללא קשר לצורת הבעלות של גורם השוק הרלוונטי המהווה חלק ממערכת האנרגיה (IPS, UES), חייבים להישמע לפקודות (הוראות) של השדר הטכנולוגי הגבוה.
ישנן שתי קטגוריות של כפיפות מבצעית:
ניהול תפעולי וניהול תפעולי.
הבקרה התפעולית של השולח הרלוונטי צריכה לכלול ציוד ובקרות כוח, פעולות שעמן דורשות תיאום פעולות של אנשי שיגר כפופים וביצוע מתואם של פעולות במספר אובייקטים של כפיפות מבצעית שונה.
השליטה התפעולית של השולח צריכה להיות הכוח
ציוד ובקרה, מצבם ומצבם
להשפיע על אופן הפעולה של מערכת החשמל המתאימה (IPS, UES). פעולות עם ציוד ובקרות כאלה
חייב להתבצע באישור השלוח הרלוונטי.
החוקים והתקנות הנוכחיים קובעים זאת
שכל המרכיבים של ה-EPS (ציוד, מכשירים, התקני אוטומציה ובקרה) נמצאים תחת בקרה וניהול תפעוליים של שולחים ואנשי תפקיד בכירים ברמות ניהול שונות.
המונח ניהול מבצעי מציין את סוג הכפיפות המבצעית, כאשר פעולות עם ציוד EPS כזה או אחר מבוצעות רק בהוראת השדר המתאים (אנשי משמרת בכירים) שמנהל ציוד זה. השליטה המבצעית של השולח היא ציוד, שפעולות איתה דורשות תיאום פעולות של אנשי מבצעים כפופים.
המונח ניהול תפעולי מתייחס לסוג התפעולי
כפיפות, אם מבצעים עם ציוד EPS כזה או אחר
מתבצעות בידיעתו (בהרשאה) של השולח הרלוונטי שבתחום שיפוטו נמצא ציוד זה.
תחזוקה תפעולית של שתי רמות צפויה. רמה 1 אחראית על ציוד, שפעולות עמו מתבצעות בהסכמה או בהודעה של שדר בדרג גבוה יותר או שליח באותה רמה.
בקרה תפעולית ברמה II כוללת ציוד, שמצבו או פעולות איתם משפיעות
אופן הפעולה של חלק מסוים ברשת החשמל. פעולות עם
ציוד זה מתבצע בהסכמה עם הגבוה
על ידי הבקר והודעה לבקרים הנוגעים בדבר.
כל רכיב של EPS יכול להיות תחת שליטה תפעולית של השולח לא רק של שלב אחד, אלא גם בסמכותם של כמה
שולחים ברמת שליטה אחת או אחרת. חלוקת הציוד, האוטומציה והבקרה בין רמות ההיררכיה הטריטוריאלית לפי סוגי ניהול מאפיינת לא רק את חלוקת פונקציות הניהול בין רמות ההיררכיה הטריטוריאלית ברמה הזמנית של הניהול התפעולי, אלא קובעת במידה רבה את החלוקה. של פונקציות ברמות זמניות אחרות.
יחד עם זאת, בניהול המבצעי, ובמקרים מסוימים בתכנון המשטרים, נראה כי אחת מהחטיבות, במגוון מסוים של נושאים, כפופה לאחרת, הממוקמת באותה רמת ניהול. כן, השולח
על אחת ממערכות החשמל ניתן להפקיד את הניהול התפעולי של קו הולכת החשמל המחבר את מערכת החשמל הזו עם זו השכנה. לפיכך, פריקת ה-ODU מאורגנת על ידי העברת לשולחי מערכת האנרגיה חלק מהפונקציות שניתן לבצע ברמה זו.
כל ציוד ה-EPS המבטיח ייצור והפצה של חשמל נמצא בשליטה תפעולית של השולח התורן של מערכת החשמל או של הצוות התפעולי הכפוף לו ישירות (משגיחי משמרות של תחנות כוח; שולחי רשתות חשמל ותרמיות, עובדי תחנות משנה ( SS) וכו'). רשימות של ציוד בפעולה
ניהול ותחזוקה, מאושרים על ידי השולחים הראשיים של CDU
UES של רוסיה, ODU של UES ו-CDS של מערכות אנרגיה, בהתאמה. 
הבקרה התפעולית של משדר מערכת החשמל היא הציוד העיקרי, שהפעלתו מחייבת
תיאום פעולות של אנשי התפקיד של מפעלי כוח (מתקני כוח) או שינויים מתואמים בהגנה על ממסר ואוטומציה
אובייקטים מרובים.
הניהול התפעולי של מתקני אנרגיה הממלאים תפקיד חשוב במיוחד בהתאחדות או ב-UES, כחריג, עשוי להיות מופקד לא על שולח מערכת החשמל, אלא על שולח ה-ODU או ה-CDU של ה-UES.
תחת סמכות השיפוט המבצעית של השולח התורן של ה-ODU נמצאים
כוח הפעלה ועתודות כוח הכוללות של מערכות כוח, תחנות כוח ויחידות בעלות קיבולת גבוהה, תקשורת בין-מערכתית ואובייקטים של רשתות ראשיות המשפיעות על מצב ה-IPS. במבצעי
השליטה על שולח ODU מועברת לציוד, פעולות עם
המחייבים תיאום פעולות השולחים התורנים
מערכות חשמל.
השדר התורן של CDU UES, ראש התפעול העליון של UES, אחראי על סך יכולת התפעול ורזרבות ההספק של UES, חיבורים חשמליים בין העמותות, כמו גם החיבורים החשובים ביותר בתוך UES וחפצים, מצבו משפיע באופן מכריע על מצב ה-UES.
בניהול התפעולי של השולח של ה-CDU UES הם הקישורים העיקריים בין ה-IPS לבין כמה אובייקטים בעלי חשיבות כלל-מערכתית.
עקרון הכפיפות המבצעית משתרע לא רק על הציוד והמכשירים העיקריים, אלא גם על הגנת הממסר של המתקנים הרלוונטיים, אוטומציה ליניארית וחרום, אמצעים ומערכות לבקרה אוטומטית של המצב הרגיל, כמו גם כלי שיגור ובקרה טכנולוגיים. בשימוש אנשי מבצעים.
שולחי חובה של AO-energos, ODUs ו-CDUs של UES הם המנהלים התפעוליים הבכירים של מערכת האנרגיה, ההתאחדות וה-UES בכללותה, בהתאמה. לא ניתן להוציא ציוד שנמצא בשליטה או בשליטה תפעולית של המחלקה המקבילה מפעולה או במילואים, וגם להפעילו ללא רשות או הוראה של השולח. פקודות הניהול האדמיניסטרטיבי של מתקני החשמל ומערכות החשמל בנושאים שבסמכותם של השולחים יכולים להתבצע על ידי צוות מבצעי רק באישור המבצעי
קצין בכיר בתפקיד.
הרמה העליונה (CDU UES) מספקת ניהול תפעולי מסביב לשעון של הפעולה המקבילה של UES וויסות רציף של מצב UES. הקישור האמצעי (MDL) מוביל את מצב השילוב ומנהל את הפעולה המקבילה של מערכות החשמל. שירות השילוח של מערכת החשמל מנהל את אופן מערכת החשמל, מבטיח את התפעול המתואם של כל מתקני האנרגיה שלה.
במהלך הפעלת ה-EPS במסגרת ה-IPS נשמרת במלואה אחריותן של מערכות האנרגיה לשימוש בכוח תחנות הכוח, הבטחת ההספק הזמין המרבי והרחבת טווח הרגולציה. במקביל, הכוח הזמינות ויכולות ההתאמה נקבעות על ידי התנאים לכיסוי העומסים של ה-IPS, תוך התחשבות בתפוקה של תקשורת בין-מערכתית.
האחריות העיקרית לשמירה על התדר הרגיל מוטלת על מנהל התפעול העליון של ה-UES - שגר שלט ה-UES. שולחי ה-ODS ומערכות החשמל מבטיחים תחזוקה של לוחות זמנים של זרימות החשמל בין ה-UES ומערכות החשמל המצוינות בהתאמה על-ידי ה-CDU של ה-UES וה-ODS, יישום הוראות לשינוי הזרימות על מנת לשמור
תדר רגיל בעת שינוי מאזן הכוח. האחריות לשמירה על התדר היא משותפת גם לשולחי ה-ODE ומערכות החשמל מבחינת מתן רזרבת כוח מסתובבת נתונה, ובמקרה של בקרת תדר אוטומטי וכוח אקטיבי, מבחינת שימוש במערכות אוטומטיות והתקנים המעורבים ב ויסות אוטומטי ולשמירה על טווח הבקרה הנדרש בתחנות כוח.
השליטה על מצב רשתות החשמל הראשיות על ידי מתח מתבצעת על ידי פעולות מתואמות של הצוות של השלבים המקבילים של בקרת שיגור. שולחים
CDU UES ו-ODU שומרים על רמות מתח בנקודות המתאימות של רשת החשמל הראשית, שנקבעו על פי ההוראות.
במקרה של מחסור זמני בכוח או בחשמל ב-UES, משך הגבלות העומס או צריכת החשמל
הוקם על ידי CDU UES והוסכם עם הנהלת RAO "UES of Russia"; פקודה להטיל הגבלות שליח CDU
נותן ODEs לבקרים, והאחרונים לבקרי מערכת החשמל.
הרמה הגבוהה ביותר של ניהול מבצעי (CDU UES) מפתחת ומאשרת את ההנחיות הבסיסיות לשמירה על המשטר והניהול המבצעי, שהן חובה עבור הצוות המבצעי של ה-ODU והמתקנים הכפופים ישירות ל-CDU. ODUs טריטוריאליים עבור העמותות שלהם מפתחים הנחיות המתאימות להוראות הכלליות של ההנחיות
CDU והעובדים, בתורם, משמשים כבסיס לפיתוח הוראות מקומיות CDS שלוקחות בחשבון את המוזרויות של המבנה והאופן של מערכות החשמל.
תיאור:
שיפור היעילות
ניהול רשת הפצה
V. E. Vorotnitsky, דוקטור לטכנולוגיה. Sci., פרופסור, סגן מנהל מחקר, JSC VNIIE
המשימות העיקריות של ניהול רשתות חשמל בתנאי שוק
הבטחת תפקוד התשתית הטכנולוגית של רשת החשמל בתנאי שוויון הזדמנויות לשימוש בה על ידי כל המשתתפים בשוק החשמל;
הבטחת הפעלה יציבה ובטוחה של ציוד רשת החשמל, אספקת חשמל אמינה לצרכנים ואיכות החשמל העומדת בדרישות שנקבעו בחקיקות רגולטוריות, ונקיטת אמצעים להבטחת מילוי התחייבויותיהם של גופי תעשיית החשמל על פי חוזים שנכרתו בתחום החשמל. שׁוּק;
הבטחת תנאים חוזיים לאספקת חשמל למשתתפים(ים) בשוק החשמל;
הבטחת גישה בלתי מפלה של נושאי שוק החשמל לרשת החשמל, בכפוף לעמידתם בכללי השוק, הכללים והנהלים הטכנולוגיים, אם חיבור כזה אפשרי מבחינה טכנית;
מזעור המגבלות הטכניות של הרשת בגבולות המוצדקים מבחינה כלכלית;
הפחתת עלות ההולכה וההפצה של חשמל באמצעות הכנסת טכנולוגיות מתקדמות לתחזוקה ותיקון של ציוד רשת החשמל, ציוד חדש ואמצעים לחיסכון באנרגיה.
מטרת המאמר היא לשקול:
המשימות העיקריות של ניהול רשתות חשמל בתנאי שוק;
מאפיינים כלליים של רשתות הפצה 0.38-110 קילו וולט ברוסיה;
מצב טכני של רשתות הפצה, מתקנים ומערכות לניהולם;
מגמות וסיכויי התפתחות:
א) טכנולוגיות מידע דיגיטליות;
ב) טכנולוגיות מידע בסיסיות;
ג) טכנולוגיות גיאואינפורמציה;
ד) מערכות אוטומטיות לניהול תפעולי וטכנולוגי של רשתות הפצה של חברות ותתי המערכות העיקריות שלהן;
ה) אמצעי חלוקת רשתות הפצה;
בעיות ביצירת מסגרת רגולטורית לאוטומציה של ניהול רשתות הפצה.
מאפיינים כלליים של רשתות חשמל הפצה ברוסיה
רשתות חשמל כפריות
האורך הכולל של רשתות חשמל במתח של 0.4-110 קילו וולט באזורים הכפריים של רוסיה הוא כ-2.3 מיליון ק"מ, כולל קווים עם מתחים של:
0.4 קילו וולט - 880 אלף ק"מ
6–10 קילו וולט - 1,150 אלף ק"מ
35 קילוואט - 160 אלף ק"מ
110 קילו וולט - 110 אלף ק"מ
ברשתות הותקנו 513,000 תחנות שנאים 6–35/0.4 קילו וולט בהספק כולל של כ-90 מיליון קילו וולט.
רשתות חשמל עירוניות
האורך הכולל של רשתות חשמל עירוניות במתח של 0.4-10 קילו וולט הוא 0.9 מיליון ק"מ, כולל:
קווי כבלים 0.4 קילו וולט - 55 אלף ק"מ
קווים עיליים 0.4 קילו וולט - 385 אלף ק"מ
קווי כבלים 10 קילו וולט - 160 אלף ק"מ
קווים עיליים 10 קילו וולט - 90 אלף ק"מ
קווי עילי של תאורת חוץ - 190 אלף ק"מ
קווי תאורת חוץ - 20 אלף ק"מ
ברשתות מותקנות כ-290 אלף תחנות שנאים של 6–10 קילו וולט בהספק של 100–630 קילוואט.
מצב טכני של הפצת רשתות חשמל, אמצעים ומערכות לשליטה בהם
ציוד רשתות חשמל
כ-30-35% מהקווים העיליים ותחנות השנאים קבעו את התקופה הסטנדרטית שלהם. עד שנת 2010, נתון זה יגיע ל-40%, אם קצב השיקום וההצטיידות הטכנית של רשתות החשמל יישארו זהים.
כתוצאה מכך, הבעיות באמינות אספקת החשמל מחריפות.
משך ההפסקות הממוצע לצרכן הוא 70-100 שעות בשנה. במדינות מתועשות, הוא מוגדר סטטיסטית כמצב "טוב" של אספקת חשמל כאשר משך ההפרעות הכולל של רשת מתח בינוני במהלך השנה הוא בטווח של 15-60 דקות בשנה. ברשתות מתח נמוך, נתונים אלה מעט גבוהים יותר.
המספר הממוצע של נזקים הגורמים לניתוק קווי מתח גבוה במתח של עד 35 קילו וולט הוא 170–350 לכל 100 ק"מ מהקו בשנה, מתוכם 72% אינם יציבים והופכים לחד פאזיים.
הגנת ממסר ואוטומציה
מבין הפעילים כיום ברשתות ההפצה של רוסיה, כ-1,200 אלף מכשירים של הגנת ממסר ואוטומציה (RPA) מסוגים שונים, החלק העיקרי הוא מכשירים אלקטרומכניים, מיקרואלקטרוניים או מכשירים עם שימוש חלקי במיקרואלקטרוניקה.
עם חיי השירות הסטנדרטיים של מכשירי הגנת ממסר השווים ל-12 שנים, כ-50% מכל ערכות הגנת הממסר עבדו על חיי השירות הסטנדרטיים שלהם.
צבר הרמה של ציוד RPA מקומי המיוצר בהשוואה לציוד RPA של יצרנים זרים מובילים הוא 15-20 שנים.
כבעבר, מעל 40% מהמקרים של הפעלה לא תקינה של מכשירי הגנת ממסר ואוטומציה מתרחשים עקב מצבם הבלתי מספק של המכשירים וטעויות של אנשי שירותי הגנת הממסר במהלך תחזוקתם.
יש לציין כי לא הכל בטוח עם האמינות של הגנת הממסר, לא רק ברוסיה, אלא גם בחלק מהמדינות המתועשות.
בפרט, במושב הוועידה הבינלאומית לרשתות הפצה (CIRED) בשנת 2001, צוין כי ברשתות החשמל הנורבגיות הנזק השנתי מפעולות לא נכונות של מערכות הגנה ובקרה עומד על כ-4 מיליון דולר. במקביל, 50% מהאזעקות השווא של הגנה נופלות על חלקם של התקני הגנה ובקרה. מתוכם יותר מ-50% - עם טעויות במהלך אימות ובדיקת הציוד ורק 40% עקב נזקיו.
במדינות סקנדינביות אחרות, שיעור הנזק של התקני הגנת ממסר נמוך פי 2-6.
המכשול העיקרי לאוטומציה הרחבה של מתקני רשת החשמל הוא חוסר הזמינות של ציוד חשמלי ראשוני לכך.
מערכת לאיסוף והעברת מידע, מידע ומערכות מחשוב
יותר מ-95% ממכשירי הטלמכניקה ומערכי החיישנים פועלים כבר יותר מ-10-20 שנים. אמצעים ומערכות תקשורת הם אנלוגיים בעיקרם, מיושנים מבחינה מוסרית ופיזית, אינם עומדים בדרישות הדרושות לדיוק, אמינות, אמינות ומהירות.
ברוב המוחלט של חדרי הבקרה של רשתות חשמל מחוזיות (RES) ומפעלי רשת חשמליים (PES), הבסיס הטכני של מערכות בקרה אוטומטיות הם מחשבים אישיים שאינם עומדים בדרישות של ניטור ובקרה טכנולוגיים מתמשכים. חיי השירות של מחשבים אישיים הפועלים במצב רציף אינם עולים על 5 שנים, ותקופת ההתיישנות שלהם קצרה אף יותר. עבור מערכת בקרת פיקוח אוטומטית (ASCS) של רשתות חשמל, יש צורך להשתמש במחשבים מיוחדים הפועלים בצורה מהימנה במצב רציף, עם כלים לבקרת תהליכים.
דורש רישוי נרחב של תוכנות מערכת Microsoft, ORACLE וכו' המשמשות ברשתות חשמל.
תוכנת יישומים (טכנולוגית) (SCADA-DMS) ברשתות חשמל רבות גם היא מיושנת בעליל, אינה עומדת בדרישות המודרניות הן מבחינת פונקציות והן מבחינת נפח המידע המעובד.
בפרט, מערכות הבקרה האוטומטיות הקיימות עבור PES ו-RES מספקות בעיקר שירותי מידע לצוות ואינן פותרות למעשה את הבעיות של ניהול תפעולי של מערכות חשמל, אופטימיזציה של תחזוקה תפעולית ותיקונים של רשתות חשמל.
מערכת ויסות מתח
וויסות מתח על עומס במרכזי חשמל של רשתות הפצה ומיתוג לא נרגש (עם ניתוק שנאי) בתחנות שנאי 6-10 קילו וולט כמעט ואינו בשימוש או בשימוש ספורדי מכיוון שצרכנים מתלוננים על רמות מתח נמוכות בשעות השיא.
התוצאה היא שבנקודות מרוחקות חשמלית נפרדות של רשתות חשמל של 0.38 קילו וולט באזורים כפריים, רמות המתח הן 150–160 וולט במקום 220 וולט.
במצב כזה, שוק החשמל יכול להטיל סנקציות חמורות ביותר על חברות רשת החלוקה על אמינות ואיכות אספקת החשמל לצרכנים. אם לא תתכוננו לכך מראש, בעתיד הקרוב מאוד חברות הרשת יסבלו מהפסדים מהותיים חמורים, שיחריפו עוד יותר את המצב.
מערכת מדידת חשמל
הרוב המכריע של מרכזי הכוח של רשתות החלוקה (כ-80%) וכ-90% מהצרכנים למגורים מיושנים מבחינה מוסרית ופיזית, לרוב עם תאריכי כיול ושירות שפג תוקפם, אינדוקציה או מונים אלקטרוניים מהדור הראשון, המספקים אפשרות לקריאה ידנית בלבד. .
התוצאה היא עלייה בהפסדים מסחריים של חשמל ברשתות חשמל. עם הפסדי חשמל הכוללים ברשתות החשמל הרוסיות של כ-107 מיליארד קוט"ש בשנה, רשתות הפצה של 110 קילוואט ומטה מהוות 85 מיליארד קוט"ש, מתוכם הפסדים מסחריים, לפי הערכות מינימליות, מסתכמות ב-30 מיליארד קוט"ש בשנה.
אם בסוף שנות ה-80 של המאה העשרים הפסדי החשמל היחסיים ברשתות החשמל של מערכות החשמל לא עלו על 13-15% מאספקת החשמל לרשת, הרי שכיום הם הגיעו לרמה של 20– 25% עבור מערכות חשמל בודדות, ו-30-40 עבור TPPs בודדים.%, ולחלק RES כבר עולה על 50%.
במדינות אירופה המפותחות, ההפסדים היחסיים של חשמל ברשתות חשמל הם ברמה של 4-10%: בארה"ב - כ-9%, יפן - 5%.
בהתאם לצו של ממשלת הפדרציה הרוסית על הסדרת תעריפים עבור אנרגיה חשמלית, כללי השוק הסיטונאי וטיוטת הכללים של השוק הקמעונאי לתקופת המעבר, הפסדי חשמל סטנדרטיים ברשתות חשמל (וזה הוא לא יותר מ-10-12% מהאספקה לרשת) יכול להיכלל בעלות שירותי ההולכה חשמל וישולם על ידי גופי שוק, והפסדי חשמל עודפים יצטרכו לקנות על ידי חברות הרשת כדי לפצות אותם.
עבור חלק מהחברות עם הפסדים של 20-25%, המשמעות היא שיותר ממחצית מההפסדים המדווחים יהיו הפסדים כספיים ישירים של מאות מיליוני רובל בשנה.
כל זה דורש גישות חדשות מבחינה איכותית למדידת חשמל הן ברשתות החשמל והן מצד הצרכנים, קודם כל, לאוטומציה של מדידה, לאוטומציה של חישובים וניתוח יתרות חשמל, ניתוק סלקטיבי של צרכנים שאינם משלמים וכו'.
מסגרת רגולטורית לייעול פיתוח רשתות חלוקת חשמל ומערכות הבקרה שלהן
המסגרת הרגולטורית כמעט ולא עודכנה מאז אמצע שנות ה-80 ותחילת שנות ה-90. כיום, כ-600 מסמכי רגולציה מגזריים דורשים עדכון.
מסמכים בסיסיים רבים, בעיקר הכללים להתקנת מתקנים חשמליים, הכללים לתפעול טכני לא הוסכם על ידי משרד המשפטים של הפדרציה הרוסית, ובעצם, הפסיקו להיות חובה לשימוש.
עד כה, הכללים החדשים לשימוש בחשמל לא סוכמו עם אותו משרד המשפטים של הפדרציה הרוסית. הקוד הפלילי של הפדרציה הרוסית אינו מכיל את המושג "גניבת חשמל", הגורם נזק חומרי רב לתעשיית החשמל. היקף גניבות החשמל הולך וגדל ויגדל באופן אובייקטיבי עם עליית תעריפי החשמל. כדי לעצור זאת, אנו זקוקים לא רק למאמצים של מהנדסי חשמל, אלא גם לסיוע משפטי מהמדינה. למרבה הצער, סיוע זה לא תמיד מספק. בפרט, עם כניסתו לתוקף של חוק הפדרציה הרוסית "על רגולציה טכנית", הסטטוס של GOSTs ירד בחדות, אשר עבור מדינה כמו רוסיה יכול ליצור וכבר יוצר בעיות משמעותיות. העיקרי שבהם הוא היעדר מדיניות טכנית מאוחדת בפיתוח וניהול רשתות הפצה.
מימון פיתוח זה ותמיכתו המדעית אינו מספיק בעליל ומתבצע על פי העיקרון השיורי. יותר מעשור של משבר בתעשיית החשמל הרוסית החמיר משמעותית את המצב. הרפורמות בניהול תעשיית החשמל שהחלו בשנים האחרונות השפיעו עד כה על רשתות עמוד השדרה של 220 קילו וולט ומעלה, שגם בהן יש הרבה בעיות, אבל לא כמו שהצטברו ברשתות החלוקה.
התקוות לפעילותם של משקיעים מקומיים ומערביים והכנסת טכנולוגיות מערביות בניהול רשתות הפצה מקומיות נידונות ככל הנראה בשל העובדה שהחקיקה הרוסית, המנטליות, תנאי האקלים, תכונות בניית רשתות (הסתעפות גדולה ואורך, ועוד ציוד רשת, חשמל באיכות נמוכה, רמות גבוהות של הפרעות וכו'), מערכות בקרה ותוכנות שונות באופן משמעותי מאלו הזרות. נכון יותר להתמקד בכוחות עצמו, תוך התחשבות בחוויה המקומית והזרה הטובה ביותר. יש את כל התנאים המוקדמים לכך, כפי שמעידים המגמות המתפתחות בעולם ומערכות ורשתות אנרגיה ביתיות מתקדמות.
באמצע שנות ה-80 ותחילת שנות ה-90, JSC VNIIE פיתחה מערך שלם של מסמכים על יצירה ופיתוח של מערכות בקרה אוטומטיות עבור PES ו-RES. כמובן, מסמכים אלה מיושנים מאוד ודורשים עדכון.
מגמות וסיכויי התפתחות
טכנולוגיות דיגיטליות ומידע
מגמות גלובליות בפיתוח מערכות בקרה קשורות קשר בל יינתק עם המעבר לטכנולוגיות דיגיטליות, המספקות את היכולת ליצור מערכות היררכיות משולבות. יחד עם זאת, רשתות חשמל להפצה במערכות אלו הן החוליה ההיררכית התחתונה, הקשורה בל יינתק עם הדרגים העליונים של הניהול.
הבסיס למעבר לטכנולוגיות דיגיטליות הוא ציוד מחדש טכני ומודרניזציה של מערכת התקשורת והטלקומוניקציה עם עלייה חדה בנפח ובמהירות העברת המידע. מעבר הדרגתי למערכות בקרה משולבות דיגיטליות ייקבע על פי שלבי היישום של מערכת התקשורת הדיגיטלית המאוחדת במגזר האנרגיה וייקח לפחות 10-15 שנים.
בשנים האחרונות של המאה ה-20 העלו המומחים המובילים בעולם בתחום הטלקומוניקציה את התזה: "המאה ה-20 היא המאה של האנרגיה, והמאה ה-21 היא המאה של אינפורמטיקה". במקביל, הופיע מונח חדש: "אינפוקומוניקציה", המשלב "אינפורמציה" ו"טלקומוניקציה". אני חושב שיהיה נכון יותר לומר שהמאה ה-21 תהיה המאה של אנרגיה ומידע תקשורת המבוססת על מידע מודרני וטכנולוגיות דיגיטליות.
המגמות החשובות ביותר בפיתוח רשתות מידע תקשורת הן:
הגדלת האמינות וחיי השירות של רשתות תקשורת;
פיתוח שיטות לחיזוי התפתחות התקשורת באזורים, בהתאם לצריכת החשמל;
יצירת מערכות ניהול סביבת מידע ותקשורת;
במקביל להתפתחות הרשתות הדיגיטליות, הכנסת טכנולוגיות טלקומוניקציה מודרניות, בעיקר טכנולוגיית סיבים אופטיים;
יישום במספר מדינות של מה שנקרא טכנולוגיות PLC לשימוש ברשתות חשמל 0.4-35 קילו וולט להעברת כל מידע מתחנות משנה, מפעלי חשמל, מפעלים תעשייתיים ועד לניטור וניהול צריכת האנרגיה בחיי היומיום, כולל פתרון בעיות של AMR, מידע תמיכה בפעילויות של מנויי רשת החשמל 0.4–35 קילו וולט;
שימוש במתקני תקשורת להגנה על מתקני חשמל, מעקב וידאו.
טכנולוגיית מידע בסיסית
אחד המאפיינים העיקריים של מערכות בקרה אוטומטיות מודרניות הוא שילוב (אגרגציה) של מוצרי תוכנה רבים לתוך מרחב מידע אחד.
נכון לעכשיו, טכנולוגיית אינטגרציה המבוססת על טכנולוגיות אינטרנט וסטנדרטים פתוחים מתפתחת במהירות רבה, המאפשרת:
יצירת תשתית טכנית לעיצוב אפליקציות ויכולות פיתוח מערכות לאורך זמן;
לספק את היכולת לשלב מוצרים מחברות כמו Microsoft, ORACLE, IBM וכו';
להבטיח את האפשרות לאינטגרציה עקבית של מוצרים קיימים ללא שינויים משמעותיים ותכנות מחדש;
להבטיח את מדרגיות וניידות התוכנה על מנת לשכפל אותה במפעלי החברה.
טכנולוגיות מידע גיאוגרפי
ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית מחשבים וטלקומוניקציה, מערכות ניווט לווייניות, קרטוגרפיה דיגיטלית, הצלחת המיקרו-אלקטרוניקה והתקדמות טכנולוגית אחרת, השיפור המתמיד של תוכנות ותמיכת מידע סטנדרטית ויישומית יוצרים תנאים מוקדמים אובייקטיביים ליישום ופיתוח רחב יותר ואיכותי של תוכנה חדשה ואיכותית. תחום ידע - גיאואינפורמטיקה. הוא התעורר בצומת של גיאוגרפיה, גיאודזיה, טופולוגיה, עיבוד נתונים, מדעי המחשב, הנדסה, אקולוגיה, כלכלה, עסקים, דיסציפלינות ותחומי פעילות אנושית אחרים. היישומים המעשיים המשמעותיים ביותר של גיאואינפורמטיקה כמדע הם מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) וטכנולוגיות גיאואינפורמציה (טכנולוגיות GIS) שנוצרו על בסיסן.
הקיצור GIS קיים יותר מ-20 שנה והתייחס במקור למערך שיטות מחשב ליצירה וניתוח של מפות דיגיטליות ומידע נושאי קשור לניהול מתקנים עירוניים.
תשומת לב גוברת מוקדשת לשימוש בטכנולוגיות GIS בתעשיית החשמל ובראש ובראשונה ברשתות החשמל של JSC FGC UES, AO-energos וערים.
כבר ההתנסויות הראשונות בשימוש ב-GIS כמערכות מידע והתייחסות ברשתות חשמל ביתיות הראו את התועלת והיעילות הבלתי מותנית של שימוש כזה עבור:
אישור ציוד רשת עם התקשרותם למפה דיגיטלית של האזור ולמעגלים חשמליים שונים: רגיל, תפעולי, תומך, מחושב וכו';
חשבונאות וניתוח המצב הטכני של ציוד חשמלי: קווים, שנאים וכו';
חשבונאות וניתוח תשלומים עבור חשמל נצרך;
מיקום והצגת במפה דיגיטלית מיקום צוותים ניידים מבצעיים וכו'.
סיכויים גדולים עוד יותר נפתחים ביישום טכנולוגיות GIS בפתרון בעיות: תכנון ועיצוב פיתוח מיטביים; תיקון ותחזוקה של רשתות חשמל, תוך התחשבות בתכונות השטח; ניהול תפעולי של רשתות וחיסול תאונות תוך התחשבות במידע מרחבי, נושאי ותפעולי על מצב מתקני הרשת ודרכי פעולתם. לשם כך, גם כיום יש צורך בקישור מידע ופונקציונלי של GIS, מערכות תוכנה טכנולוגיות של מערכות בקרה אוטומטיות לרשתות חשמל, מערכות מומחים ובסיסי ידע לפתרון המשימות הנ"ל. JSC "VNIIE" פיתחה יועץ מערכת לניתוח בקשות לתיקון ציוד רשת. מתבצעת עבודה לקישור תוכניות חישוב אובדן ל-GIS.
בשנים האחרונות קיימת מגמה מוגדרת היטב בפיתוח מערכות תקשורת הנדסיות משולבות על בסיס טופוגרפי אחד של עיר, מחוז, אזור, לרבות רשתות תרמיות, חשמל, גז, מים, טלפון ועוד.
מבנה המערכת האוטומטית לבקרת שיגור תפעולי של חברות רשת חלוקה (AS DGC)
מטרת יצירת ה-RGC AS היא להגביר את היעילות והאמינות של חלוקת האנרגיה החשמלית והכוח על ידי הבטחת היעילות המקסימלית של הפעילויות התפעוליות והטכנולוגיות של RGC באמצעות אוטומציה משולבת של תהליכי איסוף, עיבוד, העברת מידע וקבלת החלטות על בסיס טכנולוגיות מידע מודרניות.
ה-RSC AS צריך להיות מערכת היררכית מבוזרת, שבכל רמה שלה נפתרת מערך המשימות הבסיסי המחייב, מה שמבטיח את ביצוע הפונקציות העיקריות של ניהול תפעולי וטכנולוגי.
תת המערכות העיקריות של AS RSK:
בקרת שיגור תפעולית אוטומטית של רשתות חשמל, מבצעת את הפונקציות הבאות:
א) ניהול שוטף;
ב) ניהול ותכנון תפעוליים;
ג) בקרה וניהול של צריכת החשמל;
ד) תכנון וניהול תיקונים;
בקרה טכנולוגית אוטומטית:
א) הגנת ממסר ואוטומציה;
ב) מתח והספק תגובתי;
מערכת אוטומטית לחשבונאות מסחרית וטכנית של חשמל (ASKUE);
מערכת תקשורת, איסוף, שידור והצגת מידע.
בשל הגבלות על נפח המאמרים, נתמקד רק במגמות העיקריות ובסיכויי הפיתוח של תת-המערכות העיקריות של RSC AS.
הגנת ממסר ואוטומציה
הכיוונים העיקריים לפיתוח של הגנת ממסר ואוטומציה ברשתות חשמל הפצה:
החלפת ציוד שחוק פיזית שעבר את חיי השירות שלו;
מודרניזציה של התקני הגנת ממסר ואוטומציה תוך התמקדות בשימוש בדור חדש של התקני מיקרו-מעבד;
שילוב של ציוד הגנת ממסר ואוטומציה מבוסס מיקרו-מעבד לתוך מערכת בקרת תהליך אוטומטית אחת עבור תחנות משנה אספקה;
הרחבת פונקציות הגנת ממסר ואוטומציה למשימות המדידה והבקרה, תוך התחשבות בדרישות לאמינות פעולתו, לרבות שימוש בתקנים בינלאומיים לממשקי תקשורת.
ויסות מתח והספק תגובתי
המשימות העיקריות לשיפור היעילות של ויסות מתח:
שיפור מהימנות ואיכות התחזוקה התפעולית של ויסות מתח פירושו, קודם כל, ויסות מתח בעומס וויסות מתח אוטומטי;
בקרה וניתוח גרפי עומס של צרכנים ומתחים בצמתים של רשתות חשמל, הגדלת האמינות והנפח של מדידות הספק תגובתי ברשתות הפצה;
יישום ושימוש שיטתי בתוכנה לייעול חוקי ויסות המתח ברשתות הפצה, יישום מעשי של חוקים אלו;
ארגון שליטה מרחוק ואוטומטית של ברזי שנאים ממרכזי שיגור;
התקנת אמצעי ויסות מתח נוספים הנשלט מרחוק, למשל שנאי מאיץ על רשת קווי הפצה ארוכים של מתח בינוני, עליהם אי אפשר להבטיח סטיות מתח מותרות בצמתי הרשת באמצעות ויסות מרוכז.
אוטומציה של מדידת חשמל
אוטומציה של מדידת חשמל היא כיוון אסטרטגי לצמצום הפסדי חשמל מסחריים בכל המדינות ללא יוצא מן הכלל, הבסיס ותנאי מוקדם לתפקוד שוק החשמל הסיטונאי והקמעונאי.
ASKUE מודרני צריך להיווצר על בסיס:
סטנדרטיזציה של פורמטים ופרוטוקולים להעברת נתונים;
הבטחת הדיסקרטיות של מדידה, איסוף ושידור של נתוני מדידה מסחריים הדרושים לתפקוד יעיל של שוק החשמל הקמעונאי התחרותי;
הבטחת חישוב חוסר איזון בפועל ומותר של חשמל ברשתות חשמל, לוקליזציה של חוסר איזון ונקיטת אמצעים לצמצום;
חיבור הדדי עם אמצעים של מערכות בקרה אוטומטיות, מערכות בקרת תהליכים אוטומטיות ואוטומציה לשעת חירום.
כדי לאסוף מידע, ישנה מגמה מתמדת להחליף מדי אינדוקציה באלקטרוניים, לא רק בגלל מגבלות דיוק גבוהות יותר, אלא גם בגלל צריכה נמוכה יותר במעגלי השנאי הנוכחי ושנאי המתח.
חשיבות מיוחדת לשוק החשמל הקמעונאי ולהפחתת הפסדי החשמל ברשתות החשמל היא אי הכללת שירות עצמי (כתיבה עצמית של קריאות) של מוני חשמל על ידי צרכנים ביתיים. לשם כך, ASKUE לצרכנים ביתיים מפותחת בכל העולם עם העברת נתונים ממוני חשמל דרך רשת חשמל 0.4 קילו וולט או דרך ערוצי רדיו למרכזי איסוף נתונים. בפרט, טכנולוגיות ה-PLC שכבר הוזכרו לעיל נמצאות בשימוש נרחב.
יישום של אמצעים מודרניים לחתוך רשתות חשמל להפצה ואוטומציה מבוזרת
במדינות רבות, על מנת להגביר את האמינות של רשתות החלוקה, לצמצם את זמן החיפוש אחר מיקום תקלה ואת מספר ההפרעות באספקת החשמל, כבר שנים רבות הם משתמשים ב"עיקרון העיקרי" של בניית רשתות כאלה, מבוססות על ציוד רשתות בנקודות חיתוך אוטומטיות של עיצוב עמודות - מחזירים, המשלבים את הפונקציות של:
קביעת מקום הנזק;
לוקליזציה של נזק;
שחזור חשמל.
מסקנות
1. סדרי עדיפויות הכרחיים:
פיתוח קונספט ותוכנית ארוכת טווח לפיתוח, מודרניזציה, ציוד מחדש טכני ושחזור של רשתות חשמליות להפצה 0.38–110 קילו וולט, אמצעים ומערכות לניהול מצביהם, תיקון ותחזוקה;
מעבר מעיקרון השיורי לעדיפות של הקצאת משאבים כספיים וחומריים ליישום מעשי בשלבים של תפיסה ותוכנית זו, תוך הבנה של החשיבות המכרעת של פיתוח מתקדם של רשתות הפצה ומערכות הניהול שלהן לתפקוד יעיל של לא רק קמעונאי, אך גם שוקי חשמל סיטונאיים;
פיתוח בסיס עסקי וניהולי מודרני, נורמטיבי ומתודולוגי, מוכוון שוק לפיתוח רשתות חשמל לחלוקה ומערכות הניהול שלהן;
פיתוח דרישות מוצדקות כלכלית לתעשייה המקומית לייצור ציוד מודרני לרשתות חשמל ומערכות הבקרה שלהן;
ארגון מערכת הסמכה וקבלה להפעלה של ציוד ביתי ומיובא לרשתות הפצה ומערכות הניהול שלהן;
יישום וניתוח תוצאות יישום פרויקטי פיילוט לפיתוח טכנולוגיות ומערכות חדשות מבטיחות לבקרה אוטומטית של רשתות חשמל להפצה.
2. פיתוח והטמעה של מערכות בקרה אוטומטיות יעילות לחלוקת רשתות חשמל היא משימה מורכבת הדורשת השקעות הון משמעותיות.
כל חברת הפצה ו-AO-energo, לפני תחילת המודרניזציה והציוד הטכני מחדש של מערכת ניהול רשת החשמל הקיימת או יצירת מערכת חדשה, חייבות להבין בבירור את מערך המשימות שיש לפתור, את ההשפעה הצפויה של הכנסת בקרה אוטומטית מערכות.
יש צורך לפתח שיטות מודרניות לחישוב היעילות הכלכלית של ACS PES ו-RES (חברת רשת הפצה), את שלבי יצירתם ופיתוחם.
3. השאלה המרכזית שעולה תמיד בפיתוח והטמעה של טכנולוגיות חדשות לניהול רשתות חשמל היא מאיפה משיגים את הכסף לכל זה?
למעשה, יכולים להיות מספר מקורות מימון:
1) מימון מרוכז של פרויקטי פיילוט ומסמכים רגולטוריים ומתודולוגיים;
2) תעריפי חשמל;
3) איחוד של חלק מסוים מהמשאבים הכספיים של חברות רשת הפצה עתידיות ושל ה-AO-energos של היום בשותפות שהוקמה רשמית - איגוד המפעלים הרוסי;
4) משקיעים מעוניינים.
בתנאים הרוסיים, כפי שהראה התרגול של מערכות אנרגיה מתקדמות, העיקרון "מי שרוצה לפתור בעיה, מחפש ומוצא דרכים לפתור אותה, מי לא רוצה, מחפש סיבות מדוע פתרון בלתי אפשרי, או מחכה אחרים כדי לפתור את זה עבורו" אמור לעבוד.
כדלקמן מהמאמר, יש מספיק הזדמנויות ודרכים לשפר את היעילות של ניהול רשתות הפצה ברוסיה. הבנה של החשיבות ורצון פעיל ליישם הזדמנויות אלו הלכה למעשה היא הכרחית.
תוכנת TSF מחוץ לליבה מורכבת מיישומים מהימנים המשמשים ליישום תכונות אבטחה. שים לב שספריות משותפות, כולל מודולי PAM במקרים מסוימים, משמשות יישומים מהימנים. עם זאת, אין מקרה שבו הספרייה המשותפת עצמה מטופלת כאובייקט מהימן. ניתן לקבץ פקודות מהימנות באופן הבא.
- אתחול המערכת
- זיהוי ואימות
- יישומי רשת
- עיבוד אצווה
- ניהול מערכת
- ביקורת ברמת המשתמש
- תמיכה קריפטוגרפית
- תמיכה במכונות וירטואליות
ניתן לחלק את רכיבי הביצוע של הליבה לשלושה חלקים: הליבה הראשית, שרשורי הליבה ומודול הליבה, בהתאם לאופן ביצועם.
- ליבת הליבה כוללת קוד שמופעל כדי לספק שירות, כגון מתן שירות לקריאת מערכת משתמש או מתן שירות לאירוע חריג או הפרעה. רוב קוד הליבה המהודר נכנס לקטגוריה זו.
- חוטי גרעין. כדי לבצע משימות שגרתיות מסוימות, כגון שטיפת מטמון דיסקים או פינוי זיכרון על ידי החלפת מסגרות עמוד שאינן בשימוש, הליבה יוצרת תהליכים פנימיים או שרשורים. שרשורים מתוזמנים בדיוק כמו תהליכים רגילים, אבל אין להם הקשר במצב לא-פריבילגי. שרשורי ליבה מבצעים פונקציות מסוימות של שפת הקרנל C. שרשורי ליבה נמצאים במרחב ליבה, ופועלים רק במצב מיוחס.
- מודול הליבה ומודול ליבת מנהל ההתקן הם פיסות קוד שניתן לטעון ולפרוק לתוך והחוצה של הליבה לפי הצורך. הם מרחיבים את הפונקציונליות של הליבה ללא צורך לאתחל את המערכת. לאחר הטעינה, קוד האובייקט של מודול הליבה יכול לגשת לקוד ולנתונים אחרים של הליבה באותו אופן כמו קוד אובייקט ליבה מקושר סטטית.
הקרנל מורכב מתתי מערכות לוגיות המספקות פונקציונליות שונות. למרות שהקרנל היא תוכנית ההפעלה היחידה, ניתן להפריד את השירותים השונים שהיא מספקת ולשלב אותם לרכיבים לוגיים שונים. רכיבים אלה מקיימים אינטראקציה כדי לספק פונקציונליות ספציפית. הליבה מורכבת מתת המערכות הלוגיות הבאות:
- תת-מערכת קבצים ותת-מערכת I/O: תת-מערכת זו מיישמת פונקציות הקשורות לאובייקטים של מערכת קבצים. פונקציות מיושמות כוללות את אלו המאפשרות לתהליך ליצור, לתחזק, לקיים אינטראקציה עם ולמחוק אובייקטים של מערכת קבצים. אובייקטים אלה כוללים קבצים רגילים, ספריות, קישורים סמליים, קישורים קשיחים, קבצים ספציפיים למכשיר, צינורות עם שם ושקעים.
- תת מערכת תהליכים: תת-מערכת זו מיישמת פונקציות הקשורות לבקרת תהליכים ובקרת חוטים. הפונקציות המיושמות מאפשרות יצירה, תזמון, ביצוע ומחיקה של תהליכים ונושאי שרשור.
- תת מערכת זיכרון: תת-מערכת זו מיישמת פונקציות הקשורות לניהול משאבי זיכרון המערכת. הפונקציות המיושמות כוללות את אלו היוצרות ומנהלות זיכרון וירטואלי, כולל ניהול אלגוריתמי עימוד וטבלאות דפים.
- תת מערכת רשת: תת-מערכת זו מיישמת שקעי תחום UNIX ואינטרנט, כמו גם את האלגוריתמים המשמשים לתזמון מנות רשת.
- תת מערכת IPC: תת-מערכת זו מיישמת פונקציות הקשורות למנגנוני IPC. תכונות מיושמות כוללות את אלו המקלות על חילופי מידע מבוקר בין תהליכים, ומאפשרות להם לשתף נתונים ולסנכרן את הביצוע שלהם בעת אינטראקציה עם משאב משותף.
- מערכת משנה של מודול ליבה: מערכת משנה זו מיישמת את התשתית לתמיכה במודולים הניתנים לטעינה. פונקציות מיושמות כוללות טעינה, אתחול ופריקה של מודולי ליבה.
- הרחבות אבטחה של לינוקס: הרחבות אבטחה של לינוקס מיישמות היבטים שונים של אבטחה הניתנים בכל הליבה, כולל המסגרת של מודול האבטחה של לינוקס (LSM). מסגרת ה-LSM משמשת בסיס למודולים המאפשרים לך ליישם מדיניות אבטחה שונות, כולל SELinux. SELinux היא תת-מערכת לוגית חשובה. תת-מערכת זו מיישמת את פונקציות בקרת הגישה החובה כדי להשיג גישה בין כל הנושאים והאובייקטים.
- מערכת משנה של מנהלי התקנים: תת-מערכת זו מיישמת תמיכה עבור התקני חומרה ותוכנה שונים באמצעות ממשק משותף, בלתי תלוי בהתקן.
- מערכת משנה ביקורת: תת-מערכת זו מיישמת פונקציות הקשורות לרישום אירועים קריטיים לאבטחה במערכת. פונקציות מיושמות כוללות את אלו הלוכדות כל קריאת מערכת כדי להקליט אירועים קריטיים לאבטחה וכאלה המיישמות איסוף והקלטה של נתוני בקרה.
- תת מערכת KVM: תת-מערכת זו מיישמת תחזוקת מחזור חיים של מחשב וירטואלי. הוא מבצע השלמת הצהרות, המשמש להצהרות הדורשות בדיקות קטנות בלבד. עבור כל השלמת הוראה אחרת, KVM מפעיל את רכיב מרחב המשתמש של QEMU.
- API של קריפטו: תת-מערכת זו מספקת ספריית הצפנה פנימית של ליבה עבור כל רכיבי הקרנל. הוא מספק פרימיטיבים קריפטוגרפיים למתקשרים.
הקרנל הוא החלק העיקרי של מערכת ההפעלה. הוא מקיים אינטראקציה ישירה עם החומרה, מיישם שיתוף משאבים, מספק שירותים משותפים ליישומים ומונע מיישומים לגשת ישירות לפונקציות התלויות בחומרה. השירותים שמספקת הקרנל כוללים:
1. ניהול ביצוע תהליכים, לרבות פעולות יצירתם, סיומם או השעייתם, וחילופי נתונים בין תהליכים. אלו כוללים:
- תזמון מקביל של תהליכים להפעלה על ה-CPU.
- הפרדת תהליכים במעבד באמצעות מצב שיתוף זמן.
- ביצוע תהליך במעבד.
- השעה את הגרעין לאחר שחלף הקוואנטום שלו.
- הקצאת זמן ליבה לביצוע תהליך אחר.
- תזמון מחדש של זמן הקרנל לביצוע תהליך מושעה.
- נהל מטא נתונים הקשורים לאבטחת תהליכים כגון UIDs, GIDs, SELinux תוויות, מזהי תכונה.
- הרשאה שניתנה על ידי הקרנל לתהליכים לחלוק חלק ממרחב הכתובות שלהם בתנאים מסוימים; אולם, בכך, הליבה מגינה על מרחב הכתובות של התהליך עצמו מפני הפרעות מבחוץ.
- אם המערכת חסרה זיכרון פנוי, הליבה משחררת זיכרון על ידי כתיבת התהליך באופן זמני לזיכרון ברמה השנייה או למחיצת ההחלפה.
- אינטראקציה עקבית עם החומרה של המכונה כדי ליצור מיפוי של כתובות וירטואליות לכתובות פיזיות המבססת מיפוי בין כתובות שנוצרו על ידי מהדר לכתובות פיזיות.
- הגדר מגבלות על משאבים שהוגדרו על ידי יישום האמולציה עבור מחשב וירטואלי זה.
- הפעלת קוד התוכנית של המכונה הוירטואלית לביצוע.
- טיפול בכיבוי של מכונות וירטואליות על ידי סיום ההוראה או עיכוב השלמת ההוראה לחיקוי מרחב משתמש.
- הקצאת זיכרון משני לאחסון ואחזור יעיל של נתוני משתמש.
- הקצאת זיכרון חיצוני לקבצי משתמש.
- נצל שטח אחסון לא בשימוש.
- ארגון מבנה מערכת הקבצים (באמצעות עקרונות מבנה ברורים).
- הגנה על קבצי משתמש מפני גישה לא מורשית.
- ארגון גישה מבוקרת של תהליכים להתקנים היקפיים, כגון מסופים, כונני קלטות, כונני דיסקים והתקני רשת.
- ארגון גישה הדדית לנתונים עבור נושאים ואובייקטים, מתן גישה מבוקרת על בסיס מדיניות ה-DAC וכל מדיניות אחרת המיושמת על ידי ה-LSM הנטען.