Развитие решений в сфере электроэнергетики в контексте актуальных трендов цифровизации

Сегодня мы наблюдаем процесс повсеместного развития и внедрения цифровых технологий, которые становятся более доступными для широкого использования. А энергетика — одна из тех отраслей экономики, которые всегда активно пользовались последними достижениями автоматизации. О стратегических изменениях в энергетике и промышленности России, ключевых трендах цифровой трансформации в отрасли и внедрении инновационных технологий «Energy Today» рассказал Никита Копытов, директор департамента технического сопровождения и развития изделий Электрощит Самара.

На данный момент главной целью производителей и потребителей являются решение конкретных задач и извлечение реальной выгоды. Сформировался даже специальный термин — jobs to be done for clients. Этот концепт предполагает, что при разработке инноваций мы в первую очередь думаем о том, какие проблемы сможет решить внедрение новых технологий для клиентов. В то же время мы учитываем, какими будут рентабельность и окупаемость, а также какую выгоду принесут инновации не только сейчас и в ближайшей перспективе, но и в будущем. Сегодня можно выделить несколько трендов цифровизации, в числе которых цифровая подстанция, Smart Grid, MicroGrid с системами накопления и генерации, концепты индустрии 4.0 и интернета вещей. Наиболее перспективными для цифровой трансформации являются технологии, которые помогают оптимизировать рабочие процессы и получить экономический эффект.

К последним относятся решения, позволяющие клиенту за счет автоматизированных систем создавать дополнительные настройки и функции. Кроме того, актуальными направлениями развития остаются совершенствование межмашинных и человеко-машинных взаимодействий и математическое моделирование энергосистемы в целом и отдельного оборудования в частности. При помощи моделирования можно строить аналитические системы, подсказывающие оптимальные режимы работы.

Одним из основных трендов является цифровая подстанция, созданная по стандарту МЭК 61850. Ее определение зафиксировано в нормах технологического проектирования подстанций ФСК ЕЭС и ПАО «Россети». Данная подстанция характеризуется высоким уровнем автоматизации, практически все процессы информационного обмена между ее элементами и управление ее работой осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850. Сейчас продолжаются работы по совершенствованию цифровых подстанций, идет процесс эволюции ее устройств и их межмашинного взаимодействия. Надежность подстанций повышается за счет ввода новых протоколов обмена данными и улучшения диагностики при обмене информацией; удобство их использования обеспечивается проработкой вопросов визуализации человеко-машинных интерфейсов, стандартизации и унификации.

В тренде находятся концепции распределительных сетей Smart Grid и MicroGrid. Концепция Smart Grid носит более общий характер и не так сильно регламентирована, как цифровая подстанция. Smart Grid — это умная распределительная сеть с интеллектуальными системами управления, которую внедряют, чтобы повысить надежность электроснабжения, оптимизировать затраты и ускорить процесс устранения аварий.  Осуществление этой концепции можно наблюдать на примере проекта «Цифровой район электрических сетей» ПАО «Россети».

Еще одной веткой развития концепции электросетей с распределенной генерацией  является MicroGrid — система, которая включает такие элементы, как собственная генерация (в том числе возобновляемая) и накопители энергии. В данную концепцию входят функции системы автоматизированного управления, в числе которых визуализация состояния, мониторинг режима и статуса схемы, автоматическое управление по алгоритмам оптимальности и диспетчеризация. MicroGrid является минимальной единицей энергетической самодостаточной сети.

Среди глобальных трендов промышленного развития важно назвать индустрию 4.0. В качестве IT-инфраструктуры в индустрии 4.0 используется концепция интернета вещей, а в контексте промышленности — индустриальный интернет вещей. Индустрия 4.0 — это новый подход, в котором организация процессов производства происходит на основе автономных технологий и устройств, взаимодействующих друг с другом согласно виртуальным компьютерным моделям. Основные черты индустрии 4.0: использование киберфизических систем, способных принимать собственные решения; визуализация и создание виртуальных копий; децентрализация производства, модульность и гибкость; сбор и обработка данных в режиме реального времени. Индустрия 4.0 особенно актуальна в рамках цифровизации, так как предполагает использование прорывных инноваций, а следование этому подходу ведет к резкому скачку эффективности производства и увеличению продуктивности.

В энергетике наблюдается также очевидный тренд на развитие встроенных систем. В связи с этим производители инновационного оборудования прилагают максимум усилий к разработке первичного оборудования со встроенной цифровой системой. Для клиентов важно, чтобы достаточно было смонтировать первичную часть, нажать кнопку, включить — и все заработало.

Электрощит Самара старается следовать основным трендам отрасли, чтобы не только удовлетворять спрос клиентов, но и предугадывать их потребности. Внимательно изучая стандарты цифровых подстанций, мы следуем им и широко применяем на практике, а также развиваем ряд структурированных предложений. Мы совершенствуем автоматизированные системы, например, встраиваемую цифровую систему для НКУ. Она оснащена интерактивной панелью оператора, которая реализует человеко-машинный интерфейс, и базовым промышленным контроллером с модулями расширения. Ключевыми особенностями системы являются возможность удаленного проводного и беспроводного управления, а также интеграция в существующие SCADA-системы высокого уровня. Одной из наших разработок, которую мы используем при создании подстанций, является цифровой привод для разъединителей. Это еще один шаг по внедрению стандарта МЭК 61850. Привод состоит из исполнительных механизмов и шкафа управления. В конструкции привода для контроля положения используется волоконно-оптическая сенсорная система.

Электрощит Самара активно следит за трендами индустрии 4.0 и интернета вещей и разрабатывает предложения согласно векторам, которые они задают. Кроме того, компания проводит цифровизацию собственной инфраструктуры и внедряет CAD-системы, автоматизирует процессы проектирования и подключает системы EPLAN. В прошлом году мы запустили онлайн-конфигуратор схем релейной защиты и автоматизации на системе E-CUBE.

Всем компаниям сегодня нужно следить за тенденциями, но не гнаться за технологиями ради технологий. В такой отрасли, как электроэнергетика, важно понимать, где нужно соблюдать четкие регламенты, а где можно использовать технологии более свободно — это необходимо для обеспечения безопасности и надежной работы. В современных условиях, чтобы сохранять конкурентоспособность и разрабатывать удобные решения для клиентов, все игроки рынка должны тщательно перерабатывать всю информацию с учетом накопленного опыта и профессионализма и следовать общим трендам.

Поделиться записью:
Читайте нас в Telegram: t.me/energytodaygroup