ЕНЕРГИЯ - Списание за оборудване, технологии и инженеринггодина III, брой 5, август 2011

Технологии в интелигентните мрежи

Какво прави една мрежа интелигентна?
Дали това е инфраструктурата за интелигентни измервания AMI, или система за управление на прекъсванията на електрозахранването OMS, или усъвършенстваната система за управление на разпределителните мрежи ADMS, или управление на мобилността MDM, или използването на геоинформационни системи GIS, или изграждането на общ информационен модел CIM както и осигуряването на сигурност и защита на критичната информация CIP? Количеството технологични концепции, свързани с интелигентните мрежи, расте бързо. Ориентацията сред тях не е лесна и изисква доставчиците на комунални услуги ясно да си дадат сметка за това, от което наистина се нуждаят, а именно от изграждането на автоматизирани устойчиви мрежи, способни да задоволяват както настоящите, така и бъдещите енергийни потребности. Една истинска интелигентна мрежа предполага използването на всички гореизброени решения и технологии, но и не само това.


Механичното събиране на едно място на различни нови енергийни технологии не е гаранция за интелигентност на разпределителната мрежа. Много важно е внимателното планиране и изработване на стратегия, гарантираща, че внедрените технологии ще изпълняват функциите си и ще могат безпроблемно да работят заедно. Разпределителните мрежи на бъдещето изискват добре интегрирани системи, чрез които да се осигури бърз и координиран отговор на възникналите проблемни ситуации. Само така може да се достигне до желаното подобряване на работните операции, повишаване на клиентската удовлетвореност и намаляване на загубите. Ето няколко ключови фактора, които трябва да се имат предвид при поетапното внедряване на елементите на интелигентните мрежи.

Географска информационна система (GIS)

Електроразпределителните дружества трябва да разполага с надеждни данни за местоположението и естеството на всички свои съоръжения. На тази база те ефективно могат да открива прекъсванията в електрозахранването, да взимат правилни решения и да изпращат аварийни екипи на правилното място и в точното време. Ето защо много важна част от интелигентната мрежа е наличието на подходящо решение за геопространствена инфраструктура, също така познато като географска информационна система (ГИС). Геопространствената визуализация на работните данни дава добра представа за конкретната ситуация и ускорява вземането на решение. Когато е добре проектирана, тя позволява да се направи мрежови анализ, който е в основата на работата с интелигентната мрежа. Ето няколко ключови въпроса, които трябва да се имат предвид при избора на геопространствена технология:
- Мащабируема ли е системата и може ли да моделира различните видове мрежови съоръжения в единна база данни?
- Може ли системата да моделира сложната свързаност на мрежите и да по този начин да осигурява данни за подробен инженерен анализ?
- Изградена ли е системата въз основа на отворени стандарти и позволява ли лесно интегриране с другите корпоративни ИТ системи?
- Възможна ли е интеграция със системите на други комунални дружества за постигане на допълнителна синергия?
- Има ли доставчикът доказан опит за работа с компании за комунални услуги?

Компаниите доставчици на комунални услуги получават най-висока възвращаемост на инвестициите си за геопространствени технологии тогава, когато тези технологии могат лесно да се интегрират и да обработват данни за съоръженията заедно с други приложения, като по този начин се създава пълна представа за проблематиката, свързана със съответното местоположение.

Както една мрежа не може да бъде достатъчно интелигентна без солидни данни, така и данните не биха били особено солидни, ако не могат да бъдат лесно анализирани и тълкувани. Тъй като все повече компоненти на мрежата ще стават интелигентни, все повече данни ще постъпват в диспечерските центрове. Затова е много важно те да бъдат добре структурирани във формат, лесен за използване и взимане на решения от операторите. Система, която е в състояние да предоставя обща оперативна картина, интегрира разнородни мрежови данни в консолидиран потребителски интерфейс и го показва в пространствено обкръжение. В общата оперативна картина могат да бъдат интегрирани SCADA данни за измерени в реално време параметри на мрежата, както и информация за аварийни и технологични превключвания. Когато е добре проектирана, интеграцията на оперативните данни с геопространствена информация, може да подобри визуализацията и разбирането за мрежовите операции. Така се подобрява възприемането на ситуацията от оперативния персонал, благодарение на което той е в състояние да управлява мрежата по ефикасен и безопасен начин. Най-общо казано, един добър оперативен център на интелигентна мрежа трябва да подпомага оператора бързо да филтрира, анализира и тълкува информацията в пространствен контекст.

Усъвършенствана система за управление на мрежата
Анализът на интегрираните енергийни системи, е в състояние да предостави среда с изключително богати възможности за управление. Инструментите за анализ помагат на оператора своевременно да следи, анализира и оптимизира работата на разпределителната мрежа, което води до подобрение на ефективността и по-кратки периоди на прекъсванията. В по-конкретен план, тези инструменти са в състояние да откриват потенциални отклонения в работното натоварване на оборудването и в показателите за подаваната енергия. Това позволяват на оператора да изолира своевременно неизправните участъци от мрежата и да възстановява обслужването на клиентите за сметка на участъци с изправно захранване, още преди започване на ремонтните работи. Съответните оперативни превключвания също могат да бъдат анализирани от системата, за да не се допуска пренапрежение и пренатоварване на една част от енергийната мрежа за сметка на друга. Чрез тези анализи могат също да се определят и потенциалните местоположения на неизправности в мрежа и по този начин да се планират ефективно действията по превантивна поддръжка и планови ремонти.

Система за управление на прекъсванията
Бързото възстановяване на електрозахранването след аварии е едно от съществените изисквания на потребителите. Това определя и необходимостта от бързи автоматизирани процедури за управление на прекъсвания на електрозахранването. Една добра система е в състояние да укаже точната причина на смущенията и да предотврати ненужно изпращане на аварийни екипи. В други случаи, след вземане на решение от диспечера за изпращане на екип за определена задача, системата може да извърши разпределение по съответствие на работните задачи, приоритети, местоположения, екипи, ресурси и работни умения. Също така тя може да гарантира, че на съответното място се изпраща най-подходящият екип, който ще работи най-ефективно за възстановяване на електрозахранването във възможно най-кратък срок. Посредством мониторинг на задачите и местоположенията на екипите диспечерите са в състояние да оптимизират графиците и маршрутите, отчитайки проблемните участъци и наличното работно оборудване, с което се реализират значителни икономии на време и средства.

Диспечерска SCADA система
Чрез SCADA се предоставя цифрова информация и се управляват основните технологични параметри и състояния на електрическата мрежа. Интегрирането на SCADA системата с останалите технологии е от първостепенна важност за постигане на мониторинг в реално време и за максимално използване на предимствата на мрежите от следващо поколение. Затова при избора на технологии доставчиците на комунални услуги трябва да бъдат сигурни, че тези технологии могат да се интегрират с предпочитаните от тях системи SCADA.

Интелигентни измервателни прибори и инфраструктура за интелигентни измервания
Интелигентните измервателни прибори и необходимата за тях инфраструктура за интелигентни измервания представляват друг сериозен инструмент за следене на състоянието на енергийната системата. Въпреки че предимствата на интелигентните измервателни прибори са добре познати, те все още са нова област за електроразпределителните дружества. При внедряването на проекти за интелигентни измервания и съответната инфраструктура, доставчиците на комунални услуги трябва да вземат предвид как тези технологии биха могли да предоставят допълнителни предимства при комбинирането им с нови или надстроени информационни системи на командния център. Само по този начин те ще са в състояние напълно да се възползват от тези нови уреди.

Управление на мобилните служители
Управлението на мобилните служители е още един ключов компонент на интелигентната мрежа, тясно свързан с управлението на прекъсванията на електрозахранването. Независимо дали работи със собствени служители или подизпълнители, електроразпределителното дружество използва голям брой полеви персонал. Това превръща автоматизацията на дейностите, свързани с полевия персонал в ключова възможност за подобряване на производителността и намаляване на разходите. В идеалния случай системата за управление на мобилните служители трябва да поддържа функции за показване на карти на местността, координиране на маршрутите, проследяване на изпратените екипи и отчитане на тяхното състояние. От друга страна тя трябва да позволява на персонала да актуализира основната информация в системата от мястото, на което се намира. Мобилната система трябва да може да предоставя на полевите екипи същата актуална информация, която ползват системният оператор и диспечерът, вкл. пълни и подробни карти, показващи всички съоръжения на компанията, както и детайлизирани чертежи необходими за ремонтите. В оптималния случай, управлението на прекъсванията на електрозахранването и управлението на мобилните служители трябва да се интегрират, за да могат да предоставят на диспечерите и полевите екипи възможността да виждат една и съща карта с цел подобряване на комуникацията и координацията, както и възможността изгледът на картата да се интегрира с GPS технология за проследяване на местоположението на екипите.

Сигурност и защита на информацията
Електроразпределителните дружества използват все повече комуникационни канали и Интернет връзки при изграждането на своите системи. Такава комуникация е необходима за интелигентни измервателни прибори, за различни компоненти от SCADA системата, за управление на мобилните служители и др. Ето защо въпросът за сигурността се превръща в една от най-големите грижи на доставчиците. Адекватната защита на електроразпределителните мрежи в съвременния свят изисква разширена комбинация от средства за физическа и кибернетична сигурност, с които да могат да се осуетяват атаки от различно естество. Тъй като представляват критичен ресурс, електроразпределителните мрежи са потенциално изложени на големи рискове от атаки от различни страни. Като част от стратегията за интелигентна мрежа е необходимо доставчиците да си сътрудничат с експерти по сигурността за изработване на оценка на степента на уязвимост на всички техни критично важни съоръжения.

Оперативна съвместимост и поддръжка на стандартите
Поддръжката на отрасловите и технологичните стандарти е ключов компонент за изграждане на истинска интелигентна мрежа. Когато системата отговаря на международните стандарти и на непрекъснато развиващите се стандарти за интелигентни мрежи, тя може да ползва ползват данни от различни други системи и под системи. Отворената архитектура, базирана на отрасловите стандарти, стои в основата на оперативната съвместимост между разнородни източници на данни, формати и системи и не ограничава избора на доставчици, с които компанията може да работи за изграждане на своята система. С все по-широкото навлизане на интелигентните мрежи ще се развиват и допълнителни стандарти за защита и оперативна съвместимост. Ето защо е важно компаниите за комунални услуги да се осведомяват от своите доставчици на компоненти и услуги за интелигентна мрежа към кои стандарти се придържат те понастоящем и кои стандарти възнамеряват да поддържат за в бъдеще.

С разнообразието на компонентите участващи в изграждането една интелигентна мрежа, е невъзможно един доставчик да осигури всички необходими модули. Ето защо е препоръчително да се търсят доставчици, които са установили солидни взаимоотношения с други доставчици на допълващи мрежови технологии за интелигентни мрежи. Нерядко голяма част от средствата за внедряване на широкомащабни технологии се изразходват за интеграция. Съвместната работа с доставчици, осъществили вече партньорства за интегриране собствените им технологии, може да улесни този процес. Ключов момент по отношение на тези партньорства е, че и самите разпределителни дружества също трябва да участват в тях. Изграждането на една интелигентна мрежа е широкобхватен и непрекъснат процес, който може да приема различна форма в зависимост от потребностите, целите и плановете на всяко дружество. Следователно, в новите условия то трябва също да полага значителни усилия и постоянство, а не единствено да разчита на група доставчици.

Ако е изградена по подходящия начин, една интелигентна мрежа може да донесе големи предимства за електроразпределителните дружества. Наред с повишаване на надеждността, намаляване на времето за реакция, подобряване на ефективността, безопасността и сигурността, интелигентната мрежа може да доведе до намаляване на критичните ситуации, до икономия на ресурси и спадане на разходите. Създаването на по-ефективна, по-гъвкава, устойчива и защитена енергийна система ще отвори нарастващите нужди от енергия в световен мащаб и в същото време ще спомага за опазването на околната среда. Съществуването на множество технологии и доставчици за интелигентни мрежи изисква много неща да се вземат предвид. Затова интелигентната мрежа не е просто технологично нововъведение, което може да се закупи и веднага да се пусне в действие. Тя трябва да се изгражда по обмислен и добре планиран стратегически начин. Само така тя ще постигне своите цели.