SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Российские IT-решения для «умного» учета энергоресурсов

Программный продукт российского производства – ПО RDM – позволяет создавать как огромные системы с миллионами точек учета, так и совсем небольшие АСУЭ и может лечь в основу создания всероссийской интеллектуальной энергосистемы.

Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», г. Москва

Energoauditkontrol.gif

В электроэнергетике в настоящее время складывается ситуация, когда проблемы энергетического комплекса обсуждаются с участием системных интеграторов, IT-разработчиков и телекоммуникационных специалистов. Эта тенденция уже не воспринимается как неординарная ввиду развития различных «умных» технологий. Особенно активно происходит процесс слияния энергетики и IT при внедрении технологии Smart Metering («умные» измерения), предполагающей установку интеллектуальных приборов учета на стороне потребителя. Новая технология обеспечивает регулярный опрос, обработку данных, предоставление информации о потреблении энергоресурсов и возможность автоматического и удаленного управления.


Тенденции европейского рынка

Пока не приходится говорить о массовом переходе российских потребителей энергоресурсов на учет с применением интеллектуальных приборов – потребители вправе самостоятельно выбирать тип счетчика, не существует требований к созданию интеллектуальной системы учета на различных уровнях. Однако, проанализировав современный зарубежный опыт, мы увидим, что Advanced Metering Infrastructure (AMI, инфраструктура «умного» учета) внедряется при организационной и финансовой поддержке государства в большинстве стран Европы и Азии, а также в США и становится базисом для создания интеллектуальной энергосистемы (Smart Energy). Например, ожидается, что на европейском рынке в ближайшие годы объем систем учета AMI утроится – возрастет с 1,13 млрд долларов в 2011 году до 3,72 млрд долларов в 2016 году, то есть ежегодно будет увеличиваться приблизительно на 26,9 %. Такие данные приводятся в отчете аналитической компании Frost & Sullivan.

Италия, в которой накоплен самый большой опыт по внедрению Smart Metering, уже фактически завершила этот процесс, установив более 30 млн точек учета. В Великобритании принята программа по оборудованию интеллектуальными приборами учета всех домо­владений к 2020 году (более 27 млн точек), в Нидерландах готовятся оснастить 7 млн домовладений, в странах Северной Европы – 8 млн, во Франции в 2012–2017 годах планируется внедрить свыше 35 млн «умных» точек учета. В России пока в виде проекта существует программа развития коммерческого учета на основе интеллектуальных технологий и оснащения соответствующими приборами 38 млн потребителей. Скорее всего, эта программа рано или поздно получит импульс, поскольку без «умных» приборов учета, составляющих основу Smart Metering, невозможно представить построение интеллектуальной энергосистемы страны.

Новые технологии в области Smart Energy, которые предполагают усиленное управление в энергетике, приведут к росту внедрения AMI в Европе, заявляют аналитики. Вскоре европейский рынок внедрений столкнется не только с ростом сегмента «умных» приборов учета и услуг по интеграции, но и с увеличением количества программных продуктов, обеспечивающих сбор и хранение результатов измерений потребления энергоресурсов, а также способных проводить анализ данных и выдавать управляющие решения для регулирования электросети низкого напряжения, в которую интегрированы счетчики, выступающие в том числе в роли датчиков состояния такой сети.

Ris.1.png
Рис. Символика программного обеспечения RDM

Подобные программные продукты являются частью AMI и носят наименование Meter Data Mana­gement (MDM, программное решение верхнего уровня). Основные функции MDM-систем:
- сбор/хранение/верификация результатов измерений потребления энергоресурсов, полученных от приборов учета с последующим предоставлением информации биллинговым и другим смежным системам;
- комплексное управление инфраструктурой, включая мониторинг состояния всех ее составных частей, управление тарифными расписаниями, нагрузкой потребителя и проч.

Перед программным обеспечением Smart Metering стоят следующие ключевые задачи:
- дистанционное считывание показаний приборов учета энергоресурсов;
- работа с большим, в отдельных случаях многомиллионным, количеством точек учета, при этом с высоким уровнем производительности;
- дистанционный контроль показателей качества электроэнергии и параметров электросети;
- дистанционное управление приборами учета энергоресурсов;
- дистанционное параметрирование приборов учета;
- дистанционное управление энергопотреблением;
- регистрация событий приборов учета, в том числе фактов несанкционированного доступа;
- расчет потерь и сведение балансов;
- создание иерархий объектов учета, ведение нормативно-справочной информации, генерация отчетов и т. д.;
- возможность обмена данными с другими сертифицированными системами;
- возможность адаптации под иные задачи, предусмотренные бизнес-процессами заказчика.


Российские разработки MDM-систем

В России и за рубежом в настоящее время существует немало программных продуктов, предназначенных для работы в составе систем Smart Metering. Однако практика бизнеса часто требует новых разработок, необходимость которых вызвана потребностями крупных проектов.

При реализации крупнейшего в России проекта по внедрению системы Smart Metering для нужд ОАО «РЖД» (240 тыс. «умных» приборов учета) специалисты компании-подрядчика «Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», проанализировав все возможные варианты использования готового программного обеспечения (как российского, так и зарубежного), пришли к выводу, что будет целесообразнее разработать собственный программный продукт. Проект потребовал от ПО более широкой функциональности и высокой производительности одновременно с адаптацией под российские условия и требования.

Так было разработано российское программное обеспечение RDM (Resourсe Data Manager), которое сегодня по праву можно поставить в один ряд с наиболее перспективными продуктами мировых IT-гигантов. Фактически RDM стал первым в России и одним из немногих в мире ПО, способных работать с несколькими миллионами точек учета при сохранении высокой производительности системы. По своим функциональным возможностям данный программный комплекс может конкурировать с мировыми аналогами, а по ряду показателей превосходит их.

В процессе реализации проекта Smart Metering ОАО «РЖД» программный комплекс был оптимизирован для хранения и обработки больших объемов информации и получил оптимальную, легко масштабируемую и удобную в эксплуатации структуру.

Состав системы АИИС КУЭ РРЭ:
- интегрированная автоматизированная система управления электропотреблением ОАО «РЖД» (ИАСУЭ РЖД);
- интегрированные автоматизированные системы управления электропотреблением уровня железной дороги (ИАСУЭ ЖД) – 17 центров управления и сбора данных;
- информационно-вычислительные комплексы розничных рынков электроэнергии (ИВКЭ РРЭ) – 20 000 единиц оборудования;
- измерительно-информационные комплексы точек учета розничных рынков электроэнергии (ИИК ТУ РРЭ) – 240 000 единиц оборудования.

Ris.2.png

Рис. Схема размещения центров управления и сбора данных АИИС КУЭ ОРЭ ОАО «РЖД»


Таблица. Состав системы АИИС КУЭ ОРЭ ОАО «РЖД»

Tab.png

Существуют варианты конфигурации ПО для различных групп заказчиков: сетевых, сбытовых компаний, ЖКХ и проч. Предусмотрена возможность коммерческого и технического учета не только электроэнергии, но и других ресурсов (газ, тепло, вода, холод) как промышленных, так и бытовых потребителей. ПО поддерживает оборудование различных производителей, их перечень постоянно расширяется – в RDM изначально заложены возможности адаптации под различные системы и приборы учета.

В системе, созданной на основе программного пакета RDM, пользователь (поставщик электроэнергии) имеет возможность осуществлять сбор профилей по точкам учета или группам таких точек с заданным интервалом времени по любым измеряемым прибором учета величинам (нагрузка, частота, напряжение, фазные углы, токи и др.). Диагностические данные позволяют анализировать различные параметры, в том числе качество электроэнергии. В системе отображается регистрация событий приборов учета, в частности прямо или косвенно свидетельствующих о фактах несанкционированного доступа и возможных хищениях. RDM дает возможность отправлять массовые команды на любое количество приборов учета и контролировать их выполнение в режиме реального времени, а также проводить дистанционное параметрирование приборов учета.

Ris.3.png

Рис. Просмотр данных по потреблению электроэнергии в ПО RDM

В системе RDM предусмотрен мониторинг внештатных событий, их анализ и обработка. Все события могут быть классифицированы по важности в соответствии с правилами и требованиями самого пользователя. Система осуществляет мониторинг срочных событий и предупреждений, предоставляя полученные данные операторам. При работе с событиями обеспечена возможность быстрого анализа причин внештатных ситуаций, в том числе связанных с несанкционированным доступом к приборам учета (вскрытие крышки клеммной коробки, инверсия фаз и т. д.). Оперативность в таких случаях – ключевой фактор для предотвращения нежелательных последствий.

Еще один важный момент – функциональные особенности RDM по обеспечению безопасности. В системе предусмотрена возможность настройки администратором соответствующих ограничений доступа для различных групп пользователей. Автоматизация всех процессов позволяет минимизировать влияние «человеческого» фактора.

Разработчик ПО RDM – Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТ­КОНТРОЛЬ» – в соответствии с актуальными потребностями мирового и российского рынка произвел разработку личного кабинета абонента, доступного через обычный веб-браузер и с мобильных устройств, работающих на популярных операционных системах. В результате у абонентов появится возможность просматривать информацию о потреблении энергоресурсов, анализировать данные и производить оплату. Для операторов системы пре­дусмотрена работа с ПО не только через специально установленное приложение (программу), но и через веб-браузер.


Система учета торгового центра

До сих пор разговор шел о масштабных и крупных проектах. Однако программный пакет RDM можно использовать не только для огромных систем, включающих сотни тысяч или миллионы точек учета. В настоящее время Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» работает над небольшим, но весьма интересным и перспективным проектом.

Ris.4.png

Рис. Мобильная версия веб-кабинета абонента. 
Особенность предлагаемого решения – единая версия для всех основных типов мобильных устройств

ПО RDM будет использовано для создания автоматизированной системы учета энергоресурсов (АСУЭ) торгового центра «МЕГА Самара». Соответствующий договор был заключен между компаниями ООО «ИКЕА МОС (Торговля и Недвижимость)» и «Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ». Торговый центр в Самаре был выбран в качестве пилотного объекта для создания комплексной автоматизированной системы учета электроэнергии и тепловой энергии, потребленной арендаторами и инженерными системами здания. После внедрения системы учета будет выполняться более точный расчет коммунальных платежей за измеряемые коммунальные услуги, предоставляемые арендаторам центра. Все счетчики, поставляемые Инженерным центром для проекта, являются компонентами интеллектуальной системы учета и работают по технологии Smart Metering.


Вместо заключения

Отметим, что в настоящее время общее количество точек, опрашиваемых с помощью системы RDM, превышает 370 тыс., и этот показатель постоянно увеличивается. Накапливаемая информация и данные с опрашиваемых приборов учета в перспективе могут стать базой для построения новой информационно-аналитической системы – Meter Data Analytics (MDA), которая позволит производить комплексный анализ и прогноз потребления энергоресурсов и мониторинг состояния инфраструктуры. В отличие от MDM, новая система обеспечит на основе анализа данных и выстраивания алгоритмов вычислений новый уровень автоматизации и управления в энергетике. По оценкам зарубежных аналитиков, в настоящее время рынок испытывает потребность в сложных прогностических возможностях моделирования и автоматизированных системах принятия решений, чтобы переместить фокус с вопроса: «Что случилось и почему?» на вопрос: «Что случится в будущем и как это предотвратить?»

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 4(46)_2013

Инженерный центр «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», г. Москва,
тел.: (495) 620‑0838,
e‑mail: eaudit@ackye.ru,