The problems of using information technology in automated control systems for the consumption of electrical and thermal energy at power plants and substations are considered. Solutions are proposed
information technologies, power plants, substations, software and hardware complex, and automated control systems
Использование информационных технологий в автоматизированных системах управления (АСУ) потребления электрической и тепловой энергии электростанций и подстанций сталкивается с различными проблемами, которые связаны с особенностями объектов, сложностью процессов и требованиями к системам. Эти проблемы касаются как АСУ технологических процессов (АСУ ТП), так и систем учёта энергии [1, 2, 3].
Для электростанций имеются следующие проблемы:
- Недостаточный технический уровень программно-технических комплексов (ПТК). Это приводит к неотработанности алгоритмов управления и несовершенству технологии создания системы.
- Ограничения возможностей современных ПТК. Это требует разработки новых вычислительных комплексов и расчётных алгоритмов.
- Информационно несовместимые ПТК. Например, на некоторых новых энергоблоках в составе АСУ ТП функционируют одновременно пять и более разнородных ПТК, что мешает формированию единой информационно-технической среды.
- Задержки при отладке сложных управляющих функций. Освоение функциональных задач «верхнего» уровня (системы регулирования мощности энергоблока, программы автоматического пуска и останова оборудования, сложные технологические блокировки) растягивается на длительный интервал времени.
- Проблемы передачи информации. Энергосистема – сложный объект управления, который характеризуется высокой многопараметричностью и пространственной протяжённостью, что усложняет передачу информации.
Для подстанций можно отметить такие проблемы:
- Сложность реализации системы автоматизации. На традиционных подстанциях различные подсистемы используют различные коммуникационные стандарты и информационные модели. Для функций защиты, измерения, учёта, контроля качества выполняются индивидуальные системы измерений и информационного взаимодействия, что увеличивает сложность реализации системы и её стоимость.
- Проблемы с автоматизацией съёма показаний. Большое число марок тепловычислителей, каждый из которых обладает своим протоколом обмена данными и программным обеспечением для снятия показаний.
- Проблемы с передачей данных. Установление удалённого соединения возможно только на одинаковой скорости GSM-модема диспетчера и GSM-модема на опрашиваемой стороне.
- Зависимость от зарубежных технологий и компонентов.
Для решения рассмотренных проблем предлагаются следующие пути: создание единой платформы интеграции с поддержкой всех основных протоколов (IEC 61850, Modbus, OPC UA); внедрение edge-вычислений для обработки данных на месте; разработка цифровых двойников для ускорения отладки сложных управляющих функций; поэтапная модернизация с пилотными проектами на отдельных объектах, а также создание отечественных аналогов критически важных компонентов с открытыми протоколами.
1. Kryukov, A.V. Primenenie intellektual'nyh tehnologiy dlya elektro-tehnicheskih kompleksov na neftegazodobyvayuschih predpriyatiyah / A.V. Kryukov, Yu.V. Konovalov // Sbornik nauchnyh trudov Angarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2018. T.1. № 15. s S. 162-169.
2. Konovalov, Yu.V. Avtomatizaciya i cifrovizaciya ob'ektov elektro-energetiki / Yu.V. Konovalov, A.E. Vaygachev, A.A. Uvarov // Vestnik Angarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2021. № 15. – S. 51-55.
3. Konovalov, Yu.V. Analiz kachestva elektroenergii na predpriyatii / Yu.V. Konovalov, I.I. Vorob'ev // Vestnik Angarskoy gosudarstvennoy tehnicheskoy akademii. 2014. № 8. – S. 57-60.
