Переход российской электроэнергетики к цифровому укладу декларируется на самом высоком уровне. Тем не менее до сих пор окончательно не ясно, каким именно способом будет решаться эта задача. Из-за специфики России (огромные пространства, относительно дешевые энергоносители, большая разница в уровне развития регионов) опробованные в других странах рецепты не подходят. Проблема вызвала оживленную дискуссию на встрече главных инженеров электросетевых компаний 4 октября 2018 г. в рамках «Российской энергетической недели».
компании «МОЭСК»
Координация цифровизации российской электроэнергетики возложена на Министерство энергетики. Поэтому встреча открылась выступлением директора Департамента оперативного контроля и управлении в электроэнергетике Минэнерго Евгения Грабчака. Он отметил, что, хотя о цифровизация электроэнергетики сейчас очень много говорят, но нормативно-правовая база для обеспечения этого процесса пока не сформирована. Есть правительственная программа, которая определяет понятие «цифровая экономика» как такой способ хозяйствования, при котором ключевым фактором производства являются данные в цифровой форме. По мнению докладчика, способы внедрения цифровых технологий зависят от того, какие мы хотим получить конечные результаты, поэтому в первую очередь следует определиться с целями, во имя которых мы проводим цифровизацию. Минэнерго и ПАО «Россети» пришли к совместному мнению, что цифровизация электрических сетей должна определяться, с одной стороны, задачами текущей эксплуатации и стратегического развития и, с другой стороны, экономической целесообразностью. Цифровизация — не самоцель, а инструмент улучшения технико-экономических показателей энергосистемы.
По мнению Евгения Грабчака, следует не бездумно копировать зарубежный опыт, а брать из него то, что подходит для российской энергосистемы. Следует отличать цифровизацию от автоматизации. При автоматизации электрическая сеть оптимизируется, но для последующих оптимизаций нужно снова приглашать подрядчика, который будет физически менять конфигурацию оборудования. При цифровизации создаются инструменты, позволяющие постоянно оптимизировать электрическую сеть без ее переделки. В качестве примера, когда провели автоматизацию, но не было цифровизации, Евгений Грабчак привел компанию «Янтарьэнерго», снабжающую электричеством Калининградскую область. Цифровизация требует выработки единой модели сети, а также единого стандарта представления данных. Это то, что нужно сделать уже в ближайшее время, после чего следует перейти к новой, риск-ориентированной модели управления энергосистемой.
Главный инженер «БАШКИРЭНЕРГО»
В числе «передовиков» цифровизации электроэнергетики среди российских регионов стоит отметить Башкортостан. Поэтому участники встречи с особым вниманием слушали доклад главного инженера «Башкирэнерго» Олега Шамшовича. Столица Башкортостана — город Уфа — представляет собой промышленный центр с населением более 1 млн чел. В черте города размещается более 200 промышленных предприятий, их все нужно обеспечить надежным энергоснабжением. Имен-но этот город в 2015 году стал пилотной зоной для внедрения цифровой энергетики.
Технико-экономическое обоснование устанавливало, что при цифровизации должно быть заменено только 25% оборудования городских электрических сетей Уфы. Были поставлены задачи снижения технических потерь в сети на 10%, сокращения количества аварий на 25%, сокращения времени переключения на 70%, сокращения времени поиска неисправностей на 70%, сокращения перерывов в электроснабжении при возникновении неисправностей с нескольких часов до 20–30 минут, снижения затрат на обслуживание и ремонт сети на 20%, продление реального срока службы оборудования на 10%. При этом, естественно, ключевым моментом является возможность оптимизации сети в реальном масштабе времени.
Проект цифровизации должен быть реализован в течение 5 лет. По состоянию на 2018 год выполнены чуть более половины поставленных задач. Сотрудники промышленных предприятий и жители многих районов Уфы уже смогли оценить значительное улучшение надежности энергоснабжения, а сотрудники «Башкирэнерго» — новый, более удобный, диспетчерский центр.
При реализации проекта цифровизации электрических сетей Уфы компания «Башкирэнерго» столкнулась с неожиданной проблемой, лежащей в правовой плоскости. Дело в том, что по современным устройствам, при-меняемым на цифровых электросетях, просто нет норм охраны труда. Действовавшие на момент старта проекта нормы, например, требовали для ряда высоковольтных устройств наличия видимого разрыва цепи при разъединении, что было актуально в доцифровую эпоху, когда обслуживающий персонал периодически подходил к оборудованию и визуально определял состояние устройств. Эти проблемы решили взаимодействием с Минтруда на предмет внесения изменений в действующие правила, а там, где позволяет российское законодательство, — введением внутренних норм компании.
Цифровизация электросетей Уфы — это пример успешного внедрения новых технологий в городе с высокой плотностью населения. Но как продвигать цифровизацию в не столь густонаселенных регионах? Ответ на этот вопрос можно было найти в выступлении Александра Пилюгина. Он главный инженер крупнейшей российской межрегиональной электросетевой компании «МРСК Центра», а также компании «МРСК Центра и Приволжья» (напомним, что с 2016 года обе компании, дочерние структуры ПАО «Россети», находятся под единым управлением). Александр Пилюгин отвечает за техническую часть электроснабжения 23 российских регионов, некоторые из которых относятся к так называемым «депрессивным». Его точка зрения на цифровизацию по ряду пунктов разошлась с предыдущими докладчиками.
Александр Пилюгин рассказал об опыте внедрения цифровых технологий на электросетях Тверской области. Хотя эта область и расположена недалеко от Москвы, в ней много «глухих углов», куда сложно добраться. Раньше энергетики не имели оперативной информации о состоянии подстанций в этих местах. Теперь в Тверской области внедрено очень простое и дешевое, но, вместе с тем, эффективное решение. Счетчики электроэнергии на подстанциях оснащаются GSM-модемами, организующими два независимых канала передачи данных в режиме GPRS по сети мобильной связи. По одному каналу передаются данные о потребляемой электроэнергии, по другому — о техническом состоянии подстанции. Данные о состоянии оборудования поступают на модем в цифровом виде по протоколу ModBus через интерфейс RS-485. По тому же каналу передается информация от датчиков пожарной и охранной сигнализаций на объекте. Информация поступает на серверы в диспетчерской, а оперативный персонал получает непосредственно с подстанции на свои мобильные телефоны SMS-уведомления о нештатных ситуациях. Система очень простая, сбор, передача и обработка информации в ней происходят в цифровой форме. Александр Пилюгин считает, что внедрение таких решений вполне можно назвать цифровизацией, хотя и понимает, что некоторые специалисты с ним не согласятся. Однако благодаря внедрению цифровых технологий энергетики Тверской области получили возможность «видеть» в реальном времени подстанции своего региона и оперативно устранять возникшие неисправности. Внедрять же полноценную систему цифровой энергетики в удален-ных районах области в ближайшем будущем не выгодно.
Главный инженер компаний «МРСК Центра»,
а также «МРСК Центра и Приволжья»
Там, где это возможно по технико-экономическому обоснованию, «МРСК Центра», «МРСК Центра и Приволжья» планируют устанавливать полноценные цифровые подстанции на 35–110 кВ.
По мнению Александра Пилюгина, в процессе перехода к цифровой энергетике физические принципы работы элементов электрической сети останутся прежними. Например, есть аппаратура релейной защиты, ее алгоритм работы останется прежним и при переходе на цифровые технологии. Просто, если раньше этот алгоритм реализовывался с помощью применения электромеханического устройства, то теперь — программой для микроконтроллера. Но это в итоге дает радикальное упрощение процессов установки, наладки и диагностирования оборудования. В заключение доклада Александр Пилюгин сообщил, что компании, где он работает, намерены активно использовать при цифровизации опыт компа-нии «Янтарьэнерго».
Корреспондент «Электротехнического рынка» поинтересовался у докладчиков, возможна ли в России реализация концепции цифровой энергетики так, как ее понимают в западных странах (США, Германия, Финляндия), а именно, обеспечение баланса производимой и потребляемой электроэнергии посредством цифрового управления нагрузкой? Готовы ли наши потребители электроэнергии, в обмен на льготный тариф, что их станками, а, может быть, даже бытовой техникой, на пиках потребления станут дистанционно управлять электроэнергетические компании?
Этот вопрос вызвал оживленную дискуссию. По мнению Евгения Грабчака, такой подход к цифровизации нам не нужен, так как он эффективен только для альтернативной генерации, а в нашей стране традиционные источники всегда будут основой электроэнергетики. Далеко не все участники встречи с этим согласились. Но точку в дискуссии поставил присутствующий в зале сотрудник одной из крупных электростанций. Он сообщил, что отечественные энергетики уже сейчас умеют очень точно предсказывать пики энергопотребления и в соответствии с этим регулировать уровень выработки электроэнергии. Цифровая регулировка нагрузки вряд ли что-то улучшит в добавок к профессионализму наших специалистов.
Встреча показала, что единого мнения о том, как должна проходить цифровизация электроэнергетики, пока не выработано. И есть четкая разница в подходах к цифровизации в экономически благополучных регионах и в депрессивной глубинке. Но, с другой стороны, так ли нужно стремиться любые инновации в электроэнергетике именовать «цифровизацией»? Куда важнее, чтобы новые технические решения окупались и в конечном счете приносили пользу людям.
