АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСК» – история совершенствования системы учёта

Идея построения собственной АИИС КУЭ появилась в ОАО «ЕЭСК» еще в 2000 году. В то время и ОАО «ЕЭСК» как такового ещё не существовало, а были Свердловские городские электрические сети (СГЭС) АО «Свердловэнерго»¹.

В связи с этим, а также исходя из требований внешнего окружения предприятия, была сформулирована цель создания АСКУЭ — повышение эффективности использования энергетических ресурсов, снижение потерь и увеличение прибыли от продажи электрической энергии за счёт получения своевременной и достоверной информации об энергопотреблении в сети СГЭС. Предполагалось, что система будет предназначаться в первую очередь для осуществления контроля за процессами приёма, передачи, распределения и потребления электрической энергии. При этом основными контролируемыми параметрами должны являться количество электрической энергии и мощность. АСКУЭ должна была предоставлять информацию для осуществления коммерческих расчётов между СГЭС, поставщиками и потребителями электроэнергии, для определения мест и объёмов потерь электроэнергии, а также о режиме работы электрической сети.

Идеологами создания системы при поддержке руководства выступили представители службы автоматизированных систем диспетчерского и технологического управления. Методическую поддержку оказывали руководители заинтересованных структурных подразделений АО «Свердловэнерго», Свердловэнергосбыта, а также специалисты организаций НПО «Прософт-Е», Уралэнергосетьпроект, Интерфейс, Д.А.К.С. и Энергоналадка-сервис.

За считанные месяцы группой энтузиастов был изучен опыт построения систем коммерческого и технического учёта промышленных и сетевых предприятий, проведены консультации с компаниями-производителями оборудования и программного обеспечения. При этом для потенциального использования в рамках создаваемой системы решено было использовать только самые передовые технологии и лучшие образцы отечественной и зарубежной промышленности.

Такие действия, дополненные активным изучением существующих и разрабатываемых требований к построению систем учёта оптового и розничного рынков, позволили сформировать концепцию создания системы, сохраняющую актуальность и по сей день.

Концепция создания АСКУЭ СГЭС была представлена и утверждена на расширенном совещании рабочей группы 30.10.2001 — за два дня до регистрации ОАО «ЕЭСК».

В то же самое время в ОАО «ЕЭСК» началось внедрение методики проектного управления² крупными проектами. Проект создания АСКУЭ стал первым «пилотом», на котором проходило апробирование данной методики.

В рамках концепции было выделено несколько уровней создания системы и определены основные требования, предъявляемые к ним (табл. 1).

Взаимосвязь различных типов АСКУЭ ОАО «ЕЭСК» продемонстрирована на рис. 1.

В рамках данной работы также была проведена укрупнённая оценка объёмов выполнения работ для каждого уровня АСКУЭ, проанализировано соотношение затрат на реализацию проекта и отдачи от его применения.

Исходя из необходимости решить приоритетную задачу — модернизировать систему учёта поступающей в ОАО «ЕЭСК» электроэнергии, — а также принимая во внимание существовавшее на тот период состояние коммерческого и технического учёта (табл. 2), было принято решение провести модернизацию всех измерительных комплексов на подстанциях ОАО «ЕЭСК» и начать создание АСКУЭ подстанций, охватывающих все вводы трансформаторов 6—10 кВ и отходящие присоединения.

Процесс создания АСКУЭ подстанций проводился в несколько этапов:
• разделение цепей учёта и РЗА, реконструкция и модернизация измерительных комплексов и установка приборов учёта на стороне 6/10 кВ, организация сервера БД АСКУЭ ПС и «полуавтоматического» сбора данных с подстанций (съём показаний с помощью ноутбука);
• автоматизация процесса сбора информации с подстанций по каналам связи в реальном времени. Организация передачи данных из ОАО «ЕЭСК» заинтересованным потребителям;
• создание АРМ пользователей АСКУЭ в подразделениях ОАО «ЕЭСК», организация взаимодействия АСКУЭ с другими информационными комплексами;
• реконструкция и модернизация измерительных комплексов и установка приборов учёта на стороне 35—220 кВ ПС ОАО «ЕЭСК».

Первый и самый важный этап создания АСКУЭ ОАО «ЕЭСК» — модернизация измерительных комплексов коммерческого и технического учёта на подстанциях — был реализован в рекордно короткие сроки — в 2002—2004 гг. При этом основная часть работ по замене приборов учёта (99,5%) — в 2003 г. Общая величина капитальных затрат составила более 80 млн руб. Выполнение работ было поручено двум специализированным подрядным организациям — Электроуралмонтаж и Электроуралспецмонтаж. При проведении работ использовались только лучшие образцы оборудования для коммерческого учёта: счётчики СЭТ-4ТМ и ЕвроАльфа, устройства сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000» производства ООО «Прософт-Системы». В результате выполнения этих работ все присоединения на стороне 10— 6 кВ подстанций ОАО «ЕЭСК» (более 1300) были оснащены современными средствами учёта, отвечающими требованиям оптового рынка электроэнергии. В качестве программы верхнего уровня была использована ПК «Энергосфера», разработанная ООО «Прософт-Системы».

В это же время в ОАО «ЕЭСК» было принято ещё одно беспрецедентное решение по совершенствованию проекта создания АСКУЭ — для более подробной проработки последующих этапов создания системы была привлечена команда студентов 4—5 курсов кафедры «Автоматизированные энергетические системы» Электротехнического факультета Уральского государственного технического университета³. Как показала практика, это решение полностью себя оправдало и принесло плоды, которых с трудом можно было ожидать и от известной консалтинговой фирмы. За полгода работы над проектом студенческой командой под руководством менеджеров проектов из ОАО «ЕЭСК» были разработаны локальные концептуальные решения по вопросам создания верхнего уровня АСКУЭ, систем для крупных и бытовых потребителей (рис. 2). Все разработанные решения были обоснованы с помощью технико-экономического анализа, для каждого уровня системы были сформированы календарные планы-графики и бюджеты реализации проектов, а также регламенты взаимодействия структурных подразделений компании при работе с ними.

В связи с выходом Правил функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики, утверждённых Постановлением Правительства РФ № 530 от 31 августа 2006 г., и обязанностью выхода на оптовый рынок электроэнергии гарантирующих поставщиков, каким стало ОАО «ЕЭСК», в конце 2006 года началась новая волна развития АИИС КУЭ компании. Сначала была проведена актуализация проектной документации, проведены ревизии измерительных комплексов приёма электроэнергии в сеть ОАО «ЕЭСК». Для полного закрытия сечения между ОАО «ЕЭСК» и гарантирующим поставщиком первого уровня — ОАО «Свердловэнергосбыт» — потребовалась установка или замена элементов измерительных комплексов на 20 подстанциях, РП, ТП смежных сетевых организаций и ОАО «ЕЭСК» (всего 46 измерительных комплексов). В качестве приборов учёта использовались СЭТ-4ТМ.03.

После завершения строительно-монтажных работ в 2007 году совместно с ООО «Прософт-Системы» была начата опытная эксплуатация АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСК». Изначально к уровню эксплуатации предъявлялись требования соблюдения сроков предоставления информации Администратору торговой системы оптового рынка электроэнергии в соответствии с Приложением 11.1.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности. После успешного развёртывания эксплуатационных работ по точкам оптового рынка (их было около 250) этот опыт был расширен на все остальные присоединения — внутренние коммерческие и технические.

Параллельно с эксплуатацией ООО «Прософт-Системы» велись работы по метрологическому обеспечению АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСК» и её сертификации как средства измерения. После завершения опытной эксплуатации летом 2008 г. были проведены испытания с целью утверждения типа единичного экземпляра средства измерения. Получен Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.E.34.004.A № 31706 и Свидетельство об аттестации МВИ 201/035-08. В сентябре 2008 г. ООО «Прософт-Системы» успешно проведены испытания АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСК» на соответствие техническим требованиям оптового рынка электроэнергии. С этого времени проектирование и строительство новых подстанций в ОАО «ЕЭСК» осуществляется в соответствии с требованиями оптового рынка электроэнергии для вновь сооружаемых объектов и включает обязательный этап внесения изменений в описание типа АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСК».

Сегодня АИИС КУЭ установлено на 62 подстанциях, 7 РП, ТП ОАО «ЕЭСК» и 16 подстанциях смежных сетей, включено 1932 точки измерения, из них 813 — коммерческие (в том числе 276 на оптовом рынке) и 1119 — технические. С 2008 г. на вновь строящихся и модернизируемых объектах устанавливаются приборы учёта А1800 на присоединениях входа электрической энергии в сеть и СЭТ-4ТМ.03М на отходящих фидерах, УСПД «ЭКОМ-3000».

Структура АИИС КУЭ представляет собой следующее (рис. 3). Центр сбора и обработки данных на базе ПК «Энергосфера» состоит из пула серверов опроса и баз данных (основных и резервных), периферийного оборудования с выходом на корпоративную вычислительную сеть (КВС) и на модемные пулы GSM. Подстанции ОАО «ЕЭСК», а именно УСПД «ЭКОМ-3000» подстанций, связаны с центром сбора и обработки данных по КВС или Internet VPN (технология xDSL) с резервными каналами GSM/GPRS или только по каналу GSM/GPRS. Подстанции смежных сетевых организаций опрашиваются по GSM-каналам. Для организации GSM/GPRS-каналов используются коммуникаторы PGC производства ООО «Прософт-Системы». Синхронизация времени производится с уровня УСПД на подстанциях и в центре сбора и обработки данных.

Для наиболее полного использования возможностей, предоставляемых АИИС КУЭ, в ОАО «ЕЭСК» постоянно ведётся работа по расширению функций и пользователей системы. Например, по заявкам Отдела управления качеством электроэнергии собираются показатели качества электроэнергии, фиксируемые приборами учёта (рис. 4).

В настоящее время в ОАО «ЕЭСК» проводятся работы по совершенствованию существующей АИИС КУЭ подстанций: внедряется новая версия ПК «Энергосфера» с поддержкой показаний по тарифным зонам, дорабатывается система оперативного оповещения об инцидентах в электросетевом комплексе, совершенствуется система проверки небалансов.

Вместе с тем свое развитие находят и концептуальные решения по созданию АИИС КУЭ распределительных сетей. В 2008 г. была начата НИОКР по автоматизации распределительной сети, в 2009 г. утверждён отчёт по этой работе, на основании которого было сформировано Техническое задание на проектирование АИИС КУЭ распредсети ОАО «ЕЭСК». В отчёте сформулированы требования к структуре, функциям и типовым схемам объектов автоматизации учёта.

Согласование с вышестоящими организациями Программы перспективного развития системы учёта ОАО «ЕЭСК» позволило компании уже в 2010 г. начать активную работу по оснащению объектов распределительных сетей 10—6 кВ современными средствами учёта, расширять охват сетей АИИС КУЭ.

В рамках пятилетней инвестиционной программы ОАО «ЕЭСК» предусматривается оборудование 23400 приборов учёта, расположенных как в электроустановках потребителей, так и в электроустановках ОАО «ЕЭСК», а также 15600 устройств сбора и передачи данных. Это позволит сделать существенный рывок в таких направлениях, как повышение качества учёта, снижение потерь, повышение качества электроэнергии и, в конечном итоге, повышение надёжности электроснабжения потребителей. Именно так десятилетний опыт управления, инноваций, проектирования и строительства в данной сфере позволяет ОАО «ЕЭСК» реализовывать миссию компании.

¹ С 01.11.1934 по 01.11.2001 предприятие называлось «Свердловские городские электрические сети» (СГЭС). При подготовке статьи сохранены названия организаций и систем, актуальные для описываемого периода (Прим. ред.).
² Статью заместителя генерального директора ОАО «МРСК Урала» Сергея Семерикова о внедрении методики проектного управления в ОАО «ЕЭСК» можно прочитать в номере 1(4) январь-февраль, 2011 нашего журнала (Прим. ред.).
³ Теперь Уральский федеральный университет (Прим. ред.).