Внедрение «Интернет вещей» в автоматизированных системах контроля управления энергией

Введение
Одним из наиболее эффективных инструментов для достижения нового уровня цифровизации может быть использование «Интернет вещей» (IoT).
В двадцатом веке общество пережило два периода существенной перестройки экономики большинства развитых и развивающихся стран – индустриализации в первой половине столетия и компьютеризации в конце. Оба скачка привели к значительному увеличению производительности, росту в большинстве стран и, как следствие, повышению благосостояния.
Однако с 2000-х годов, несмотря на быстрое внедрение новых технологий в области мобильной связи, передачи данных и развития Интернета, произошел новый скачок.
Многие страны возлагают большие надежды на цифровизацию экономик, понимаемых как различные элементы автоматизации. «Интернет вещи» (IoT) могут быть одним из наиболее эффективных инструментов для достижения нового уровня цифровизации.
Увеличивается число примеров применения «Интернета вещей» в экономике: промышленность, энергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт, сельское хозяйство, здравоохранение и т.д.
В зарубежной практике известны успешные примеры внедрения «Интернета вещей», инициированные как государством, так и бизнесом.
Внедрение «Интернет вещей» в автоматизированных системах контроля управления энергией
Специалисты PwC опросил более десяти руководителей энергетических компаний, и большинство из них были согласны с тем, что в будущем все три звена в электроэнергетике - генераторы, сети и потребители – должны стать "умными". Глубокая интеграция всех участников рынка, к которой ведет технология IoT, в некотором смысле трансформирует энергетическую отрасль.
В следствии замены иерархической системы «производство - передача - продажа», в которой все процедуры строго определены правилами, согласованность достигается посредством государственного регулирования. Участники узнают о действиях друг друга из новостей, появится гибкая система продуктивного взаимодействия в реальном времени. Каждый элемент системы будет «видеть» другие элементы, понимать их возможности и потребности и максимально использовать их потенциал. Это изменение позволит выйти на принципиально новый уровень надежности и эффективности в энергосистеме.
Важно понимать, что процессы оцифровки сетей, генерации и потребительского сектора должны идти рука об руку. «Умная сеть» без «умного потребителя» не будет работать.
Ключевые области во всех элементах электроэнергетики, которые будут затронуты внедрением IoT:
- технологии, в том числе повышение их надежности;
- экономия, в том числе снижение затрат;
- появление новых рынков, создание новых объектов недвижимости и бизнеса.
Оценка последствий внедрения IoT в электроэнергетике
По оценкам, экономический эффект, который IoT может оказать на электроэнергетику, к 2025 году составит около 532 миллиардов рублей.
Повышение надежности
Энергетическая система традиционно строилась вокруг технологического принципа надежности: потребитель всегда должен быть обеспечен электроэнергией.
Именно поэтому система электроэнергетики соблюдает принцип резервирования: она имеет значительный запас мощности - как сетевой, так и генерирующий

. Причина связана с ключевой ролью, которую электроэнергетика играет в жизнеобеспечении экономики и повседневной жизни населения.
Одним из ключевых KПЭ 1 в сетевом комплексе являются показатели электроснабжения потребителей. Технологии IoT могут снизить количество сбоев в сети за счет своевременного получения информации о ненормальной работе оборудования и своевременного профилактического обслуживания. Например, дистанционный контроль масляного датчика в трансформаторе поможет своевременно обнаружить утечки и предотвратить перегрев.
В генерации речь идет прежде всего об оснащении наиболее важных узловых станций диагностическими системами. Следует отметить, что большая часть современного станционного оборудования уже оснащена встроенными системами телеметрии и, конечно же, автоматикой. АСУ ТП 4 также является неотъемлемой частью системы жизнеобеспечения генерирующих объектов.
Однако разумное дополнительное оснащение генерирующих объектов и согласование новых и старых данных в рамках одной системы SCADA 5 заключается в том, что сейчас ведущие генераторы России занимаются в той или иной степени. Такие системы установлены у «Интер РАО – Электрогенерация», «Унипро», «Фортум» и других. В то же время ГЭХ для этой цели даже был включен в капитал компании, которая разрабатывает системы IoT для генерации оборудования.
Системы IoT на электростанциях также позволяют в режиме реального времени получать информацию о работе оборудования и принимать своевременные решения по его ремонту. Эта технология помогает оптимизировать время простоя генерирующего оборудования и минимизировать риск несчастных случаев.
Учитывая существующую нормативно-правовую базу, оборудование будет отремонтировано в обозримом будущем в соответствии с правилами. Однако IoT в электроэнергетике дает возможность понять не нормативное, а реальное состояние оборудования, параметры его работы после планового ремонта (и они в идеале должны соответствовать заводским).
При правильном применении IoT может помочь сосредоточить работу обслуживающего персонала на ключевых функциях, а не на рутинной работе, и, по возможности, оптимизировать количество сотрудников. С более чем 700 000 человек, работающих в электроэнергетике, с зарплатой около 50 миллиардов рублей, это может стать значительным резервом производительности. Дело в том, что IoT охватывает не только «вещи», но и людей.
А «вооруженный знаниями» персонал может выполнять свою работу более эффективно.
В поколении можно говорить о простых системах в виде персональных планшетов для сменного персонала в станционных мастерских. Однако даже эти устройства могут:
- освободить персонал от ненужной рутины заполнения бумажных форм;
- контролировать работу линейных арбитров;
- свести к минимуму влияние фактора человеческой ошибки, шаблонизируя процесс заполнения формы;
- дать мгновенный совет персоналу о состоянии устройств, загрузив ретроспективные данные о работе оборудования, показания которых в настоящее время принимаются работником, с построением прогноза работы устройства в будущем;
- передавать информацию в режиме реального времени начальнику смены в центральную диспетчерскую.
2