🗊Презентация Текущее состояние централизованной системы противоаварийного управления ОЭС Сибири

Текущее состояние централизованной системы противоаварийного управления ОЭС Сибири

Текущее состояние ЦСПА в зоне ОДУ Сибири

Текущее состояние Иерархическая система Верхний уровень – ЦСПА Выбор УВ по принципу I-ДО (II-ДО) Использование расширенной модели и информации ОИК Учет текущих величин ступеней управления Нижний уровень – ЛАДВ Выбор УВ по принципу II-ДО (I-ДО) Использование специализированной системы сбора информации

Распределенная вычислительная система ЦСПА ОЭС Сибири

Распределенная вычислительная система Под распределенная вычислительной системой понимается совокупность вычислительных машин, объединенных сетью передачи данных, и функционирующих как единое целое. Надежность Масштабируемость Гетерогенность Универсальность Переносимость

Распределенная вычислительная система Средства обеспечения надежности Гибкое резервирование технических средств (можно варьировать количество резервных машин) Операционная система ориентированная на использование в промышленной автоматизации (QNX 6.5 или специальные версии Linux) Модульная структура системные процессы технологические процессы Контроль состояния процессов наличие процесса состояние сторожевого таймера процесса Самовосстановление пробуждение, рестарт процесса/системы миграция процессов Внешняя наблюдаемость Возможен внешний доступ к сетевой шине данных, обеспечивающий контроль текущего состояния системы SNMP

Распределенная вычислительная система Миграция процессов

Распределенная вычислительная система Масштабируемость Принцип построения – использование отдельных вычислительных машин Для взаимодействие машин используется сетевая шина данных Распределение процессов по машинам гибко конфигурируется Количество машин определяется исходя из требований решаемых задач и может при необходимости увеличиваться или уменьшаться

Распределенная вычислительная система Гетерогенность Возможность использования различных операционных систем Возможность использования вычислительных устройств как разной производительности, так и разной архитектуры Возможность сочетания как физических, так и виртуальных машин

Распределенная вычислительная система Универсальность Системы управления с повышенными требованиями по надежности Резервирование (дублирование, мажорирование и т.д.) Перераспределение функций Системы управления с повышенными требованиями к производительности вычислительной системы Использование высокопроизводительных многоядерных многопроцессорных серверов Создание вычислительных кластеров на базе высокопроизводительной шины передачи данных Использование виртуализации

Распределенная вычислительная система Выводы Разработана масштабируема, универсальная распределенная вычислительная система инвариантная по отношению к решаемым технологическим задачам В проектируемые распределенные ВС для выполнения функций ЦСПА и КСПА целесообразно изначально закладывать гетерогенную структуру, с предвключенные ФМ и ВМ для технологических задач подготовки данных (могут быть виртуальными), а ВМ для выбора УВ (могут быть физическими) Поведение системы задается путем конфигурирования На базе разработанной системы реализована ЦСПА ОЭС Сибири Опыт эксплуатации ЦСПА ОЭС Сибири подтверждает правильность принятых решений

Цифровая энергетика, цифровая подстанция. Решение частного вопроса или рассмотрение комплекса проблем.

Вопросы обеспечения надежности (в частности структурной) Внедрение новых технологий в системах управления расширяющее возможности, как не парадоксально, привело к всплеску системных аварий. Причинами аварий стала совокупность факторов от ненадлежащей эксплуатации имеющегося оборудования, часто связанной с сокращением численности персонала и его квалификации, ошибок проектирования (последние являются последствиями разрушения сложившейся системы высоквалифицированных проектных институтов (Энергосетьпроект)), попыток повышения точности управления без имеющихся на то технических предпосылок. Вопросы обеспечения надежности энергосистемы это не надежность конкретной «железки» в теоретических условиях, а система мер, которая должна обеспечивать функционирование энергосистемы с заданными характеристиками практически при любых аварийных возмущениях, с учетом возможности разнообразных отказов оборудования. Поэтому традиционно система управления в энергетике строилась многоуровневой, причем резервирование осуществлялось не только экстенсивным способом путем дублирования, троирования т.д. технических средств, но и путем резервирования принципов управления и мест размещения (децентрализации) средств управления. Использование цифровых устройств принципиально снижает живучесть отдельных энергетических объектов и энергосистемы в целом в условиях чрезвычайных ситуаций (природные катаклизмы, локальные и глобальные конфликты, работоспособность спутниковой группировки ГЛОНАС, наличие интернета).

Вопросы надежности и информационной безопасности в условиях информационной, экономической и киберконфронтации На ряду, с очевидными вопросами информационной безопасности (санкционирования доступа, защиты от внешних воздействий и т.д.) возникает вопрос о безопасности применения в энергетике стандартов, разработанных вероятными «друзьями». Причем в качестве «пропуска» оборудования на объект служит сертификация его в зарубежных лабораториях, ну или по методикам разработанным и утвержденными нашими «друзьями». Представляется, что принципы, протоколы, алгоритмы используемые в системах управления должны быть разработаны в России, причем все импортное оборудование должно им соответствовать и проходить сертификацию в России (в том числе и на наличие не декларируемых возможностей). Очевидно, что одним из действенным способом обеспечения информационной безопасности является изоляция систем управления от всемирной паутины и использования специализированных защищенных каналов связи. Конечно, это вносит «неудобство» при сопровождении, эксплуатации, обслуживании, но, наверное, это не критерий когда речь идет о национальной безопасности. Идет размытие границ между эшелонами противоаварийного управления, что влияет на общий уровень надежности.

Вопросы внедрения С учетом сложности поставленной задачи и большого числа субъектов, затрагиваемых рассматриваемой проблематикой, работа в данном направлении должна вестись государством с последующим предоставлением полученных результатов всем заинтересованным сторонам (на безвозмездной основе, включая всю необходимую документацию, алгоритмы и программные средства). Вопросы совместимости могут решены быть решены только при вышеобозначенном подходе. Крупные западные производители, как правило, полностью комплектуют объект, что решает вопросы совместимости.

Вопросы эксплуатации Обучение. Квалификация и стоимость требуемого персонала. Наличие (доступность) персонала, требуемой квалификации. Стоимость эксплуатации, с учетом стоимости оборудования (восстановления).

Выводы При разработке таких широкомасштабных проектов, затрагивающих вопросы национальной безопасности, ведущая роль должна принадлежать Государству, а не частным компаниям. Все разработки должны быть национальным достоянием, а их внедрение поощряться. При разработке инновационных проектов государство не должно ставить цель получение прибыли от продажи результатов разработки – прибыль должна формироваться за счет эффектов от внедрения решений, построенных на базе результатов данных разработок. Таким образом, необходимо:

Что делать Сформулировать понятные, конкретные цели цифровой трансформации энергетики и создания цифровой подстанции в частности. Сформулировать критерии позволяющие контролировать достижение поставленных целей. Разработать концепцию «цифровизации», учитывающую весь спектр затрагиваемых аспектов: Социальных Переподготовка высвобождающихся специалистов Создание альтернативных рабочих мест Трудовая миграция Технических Обеспечение энергобезопасности страны Надежность Живучесть Безопасность (включая кибер и т.д.) Технической целесообразности и реализуемости Выбор принципов обмена информацией для цифровых устройств (Ethernet – не единственный способ) Организации системной подготовки кадров по новым специальностям, требуемым для проектирования и эксплуатации «цифровой» энергетики Экономических с учетом затрат на социальные нужды Организовать разработку требуемых технических решений и регламентов Разработать необходимые алгоритмы Разработать необходимое программное обеспечение (проектирования, реализации протоколов общения и т.д.), включая средства позволяющие использовать его в устройствах разных производителей (сертифицировать) Разработать нормативную базу для проектирования и эксплуатации Организовать подготовку и переподготовку кадров во всех ведущих специализированных ВУЗах

optiFIELD Что не так с МЭК-61850??? ЦИФРОВОЙ ОБМЕН: В любом режиме работы объекта (нормальный, аварийный) не должно быть понятия «ИНФОРМАЦИОННЫЙ ШТОРМ» ЦИФРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ: Не должно быть никакого специализированного сетевого оборудования ориентированного на протокол обмена ПРОЕКТИРОВАНИЕ: Квалификация персонала для проектирования цифровых подстанций должна быть аналогична квалификации персонала для проектирования традиционных подстанций ЭКПЛУАТАЦИЯ: Для эксплуатации цифровых подстанций не должен требоваться персонал с принципиально новым уровнем знаний

optiFIELD ОБЛАСТЬ: Цифровые подстанции с классом напряжения от 110кВ МИССИЯ: Продвижение принципиально новой российской архитектуры цифровой подстанции, ориентированной на применение в качестве стандарта на срок до 100 лет ЦЕЛИ: Создание архитектуры и стандартов цифровой подстанции, создающих очевидное технологическое превосходство и новый уровень технологической надежности объектов распределения и генерации электроэнергии. Распространение полученных результатов в электроэнергетике страны и на экспорт

optiFIELD

optiFIELD

optiFIELD

optiFIELD ЦЕННОСТЬ ИДЕИ optiFIELD: Сохранение структурной надежности подстанции Использование неактивных устройств Использование активных устройств с простой настройкой Простая замена неисправных элементов Простая эксплуатация с низким уровнем отказов Конкурентное преимущество: Разумное использование цифровых технологий с максимальным использованием их преимуществ с упором на использование простых эффективных решений Решение на основе концепции optiFIELD может стать основой для создания цифрового полевого уровня подстанции на следующие 100 лет. Идеологи технологии 61850 в перспективе 7-10 лет обязательно предложат новую концепцию, якобы решающую проблемы 61850.

optiFIELD Текущее состояние: Создана рабочая группа для реализации конепции optiFIELD Рассмотрен пилотный проект для проверки функциональных показателей концепции optiFIELD Сформирована рабочая группа российских производителей для реализации пилотных проектов optiFIELD

СПАСИБО! АО ИАЭС Новосибирск