Translated by PROMT
2014/05/26 07:00:27

Актуальные технологии для рынка электроэнергетики

Несмотря на определенную неоднородность рынка автоматизации энергетики, в целом в отрасли востребованы решения, направленные на повышение производительности и обеспечение бесперебойности работы энергетического комплекса. Кроме того, среди предприятий этой сферы отмечаются повышенные требования в области защиты информации.

Содержание

2018: Технологические тренды российского рынка автоматизации энергетики

Рынок ИТ в энергетике с каждым годом все более неоднороден. В целом можно сказать, что в отрасли востребованы ПО и технологии, повышающие производительность и обеспечивающие бесперебойность работы энергетического комплекса. Однако это могут быть как традиционные инструменты автоматизации работы крупных компаний, такие как системы электронного документооборота (ECM) или бизнес-анализа (BI), так и инновационные продукты: прогнозная аналитика на базе алгоритмов машинного обучения, интернет вещей (IoT) или искусственный интеллект (AI) для оптимизации производственных и бизнес-процессов.

«
При этом, нужно отметить, передовые технологии более популярны за рубежом и только в последние несколько лет начинают проникать на российскую почву. Отечественный промышленный сектор делает первые шаги к инновационной трансформации бизнеса, - говорит Роман Коновалов, генеральный директор «АйДи – Технологии управления».
»

Усиление роли информационной безопасности

Ряд технологических новаций, таких как промышленный интернет вещей, информационно-технологические системы реального времени и решения в области оптимизации производства и распределения электроэнергии, вызвали глобальные изменения энергетической отрасли во всем мире, открыв ей качественно новые возможности роста. В этой связи на первый план выходит проблема выработки единых стандартов использования ИТ в территориально-распределенных компаниях.

«
Один из самых значимых рисков для таких организаций лежит в области защиты данных, поэтому особая роль в этих стандартах будет отведена организации системы информационной безопасности, средствам ее безопасного хранения и обработки, - отмечает Сергей Лапенок, директор по маркетингу X-Com.
»

Большинство ИТ-продуктов, внедряемых в энергетических компаниях, относится к категории бизнес-критичных, а это значит, что к ним предъявляются повышенные требования в области защиты информации.

«
Сейчас на рынке популярны инструменты защиты как от внешних, так и от внутренних угроз, в числе которых криптографическое шифрование, антивирусные программы, а также централизованное управление и разграничение доступа к конфиденциальным данным в зависимости от позиции сотрудника в компании, - добавляет Роман Коновалов.
»

По словам Дмитрия Лившица, генерального директора «Диджитал Дизайн», тренд на безопасность, в частности, безопасность АСУ ТП и КИИ, получил второе дыхание в связи с повышенным вниманием к нему со стороны государства, которое оценило цену рисков в области информационной безопасности энергетического комплекса и приняло соответствующие нормативные акты.

«
Этот тренд уже трансформировался в конкретные задачи, поставленные перед всеми энергетическими компаниями, и мы уже начали реализацию проектов в данном направлении, - говорит он.
»

Резервные ЦОДы

Большие данные, накапливаемые энергетическими компаниями, нужно где-то хранить и обрабатывать. В этой связи возникают потребности в новых ресурсах и непрерывной модернизации.

«
Прогноз на ближайшие 2 года - тренд на построение резервных площадок, создание резервных ЦОД, чтобы обезопасить ИТ-инфраструктуру и обеспечить ее бесперебойную работу независимо от форс-мажоров и других факторов, - отмечает Алексей Малышев, генеральный директор «Сонет».
»

Аутсорсинг

Увеличение числа цифровых инструментов для управления производством и бизнесом приводит руководителей энергопредприятий к вопросу, возможно ли выстроить ИТ-инфраструктуру таким образом, чтобы максимально реализовать потенциал каждого конкретного ИТ-решения и при этом получить высокий синергетический эффект от взаимодействия ИТ-систем.

«
На этом этапе они задумываются о том, чтобы отдать процессы установки, настройки, поддержки и модернизации ИТ-экосистемы на аутсорсинг – спрос на услуги ИТ-консалтинга и ИТ-поддержки растет. Одна из причин популярности ИТ-аутсоринга – возможность четко определить KPI, за которые будет отвечать команда интегратора, от времени отклика на запрос клиента до количества сбоев в работе систем. Гарантированные показатели вносятся в SLA – соглашение о качестве оказания услуг. Это позволяет энергетическим предприятиям сделать полностью прозрачной и контролируемой работу подрядчика, - рассказывает Роман Коновалов.
»

Сергей Лапенок, директор по маркетингу X-Com, добавляет, что передача ИТ-функционала на аутсорсинг сторонним сервисным компаниям избавляет энергетиков от необходимости содержать собственный штат дорогих ИТ-специалистов и высвобождает ресурсы, необходимые для основной деятельности.

Внедрение современных стратегий ТОРО

Одним из основных трендов для российских энергетических компаний становится внедрение современных стратегий ТОРО (техническое обслуживание и ремонт оборудования), основанных на расчёте индексов технического состояния оборудования и комплексных объектов инфраструктуры. Кроме оценки состояния оборудования, стандартом в этой области также становится использование методик оценки вероятности и последствий отказа оборудования.

«
В совокупности, эти процессы позволяют эффективно управлять техническими и экономическими ресурсами, использовать их там, где в этом есть максимальная необходимость, ремонтировать реально нуждающееся в этом оборудование и точно оценивать объемы таких работ. Результатом применения таких стратегий является оптимизация процессов ТОРО, приводящая к уменьшению операционных и капитальных затрат при сохранении высокого качества выполняемых работ по обслуживанию оборудования, - рассказывает Наталья Семичастнова, заместитель генерального директора ГК «Корус Консалтинг».
»

Фактически методологии оценки рисков QRA, анализ надежности RAM и методики ее повышения RCM становятся стандартом для флагманских компаний отрасли.

Информатизация мобильных бригад

Еще одним важным трендом становится широкое распространение мобильных устройств в классических системах управления, используемых в энергетических компаниях. Прежде всего это нужно для оперативной оценки технического состояния любого элемента энергосистемы.

«
Мобильное рабочее место обходчика, контроллера позволяет закрывать потребность в плановых осмотрах, сбора показателей инструментального контроля на тех объектах инфраструктуры, которые не оборудованы системами контроля в режиме реального времени, - поясняет Наталья Семичастнова.
»

Александр Белов, директор департамента системных инженеров Группы компаний «Компьюлинк», добавляет, что компании, связанные с распределением энергии, в последние годы активно занимаются информатизацией своих мобильных бригад.

Но будущее, конечно, за системами онлайн-мониторинга, в которых с помощью датчиков можно будет в режиме реального времени следить за состоянием оборудования, уверена Наталья Семичастнова.

Автоматизация уникальных бизнес-процессов

Все энергетические компании (как минимум, крупные игроки рынка) так или иначе уже позаботились об автоматизации поддерживающих процессов, внедрив соответствующие системы (СЭД, BPM, BI и др.), которые они продолжают развивать, модернизировать, менять старые на более современные, расширять функциональность и т.д. Появляются также модифицированные решения – «выходцы» из стандартных систем автоматизации базовых бизнес-процессов – которые адаптированы под отрасль.

«
В нашем портфеле решений появились архив технической и конструкторской документации (не просто с оцифровкой, но и с распознаванием текста и извлечением данных из документов для их последующего анализа), конфиденциальный документооборот и др., - комментирует Дмитрий Лившиц, генеральный директор «Диджитал Дизайн».
»

Но настоящая революция происходит в части автоматизации основной деятельности энергетических предприятий с ее уникальными задачами, которые требуют глубокого погружения в специфику отрасли.

«
Так, например, нам потребовалось разобраться с физикой гидродинамических процессов, происходящих в крупнейшей транспортно-водно-энергетической системе в Европе – Волжско-Камском каскаде гидроэлектростанций – прежде, чем мы смогли применить нейронные сети для автоматизации работы диспетчерского центра. На основе полученных знаний мы разработали систему, которая позволяет рассчитывать плановый режим работы данного объекта. Другая задача – автоматизация планирования производственных программ для «РусГидро» – также потребовала от наших специалистов детального погружения в производственные и бизнес-процессы организации, работу оборудования и систем, - добавляет Дмитрий Лившиц.
»

Другие тенденции

Среди других трендов эксперты выделяют развитие так называемых SmartGrid (систем комплексного распределения и генерации энергии с использованием возобновляемых источников), систем дополненной и виртуальной реальности для визуализации объектов и технологических процессов, технологии промышленного интернета вещей, которые приходят на смену привычным АСУ ТП.

«
Эти тенденции дадут толчок развитию технологий в области связи, как мобильных – 5G, так и промышленных еLTE. Они обеспечат необходимые объем и скорость передачи данных, - говорит Константин Болтрукевич, директор департамента по работе с промышленными предприятиями компании «Техносерв».
»

Еще одно важное направление связано с применением наукоемких технологий: алгоритмов машинного обучения, многофакторной оптимизации, анализа больших данных и т.п.

«
Мы стараемся следить за этим трендом. В прошлом году нам удалось привлечь внимание Фонда содействия инновациям к двум проектам нашей научной лаборатории: интеллектуальной динамической карте возобновляемых источников энергии Мирового океана и автоматизированной оцифровке каротажных диаграмм - отметил Дмитрий Лившиц.
»

2013-2014

В предыдущие годы в энергетике, как и в других отраслях, основным направлением автоматизации была финансово-хозяйственная деятельность предприятий. В большинстве крупных энергетических компаниях данные проекты завершены, либо находятся на стадии завершения. Постепенно компании обращаются и к другим насущным областям: модернизируют инфраструктуру и ЦОДы, внедряют биллинг, АСКУЭ, пробуют облачных технологии и аналитику.

Среди предприятий отрасли энергетики при этом уровень автоматизации остается неоднородным: если у сетевых компаний и крупнейших игроков типа СО ЕЭС ИТ-системы, например, такие как системы диспетчерезации, играют первостепенную роль, то у генерирующих компаний уровень автоматизации по факту может быть ниже, здесь акцент на конкретные узко специализированные промышленные решения. В сбытовых компаниях уровень автоматизации также очень разных и зависит от масштаба, региона, охвата деятельности, но здесь в первую очередь в фокусе внимание бухгалтерия, управление договорами и расчетами.

Тем не менее, энергетические компании с интересом следят за новыми информационными технологиями, хотя и осваивают их пока с осторожностью. В 2013 и 2014 году усиливается интерес к облачным проектам и BI, биллингу, геопозиционированию, новым решениям, позволяющим модернизировать инфраструктуру, повысить энергоэффективность ЦОДов. Все эти направления будут планомерно расти и в дальнейшем.

BI и Big Data

См.также: Аналитические системы в энергетике

На март 2014 года в базе TAdviser среди компаний энергетического сектора внедрения BI-систем были на седьмом месте по «популярности» (46 проектов из почти 1 тыс.). В силу специфики отрасли главным драйвером развития остаются решения, оперирующие большими данными. Технологии работы с Big Data широко применяются для реализации управления и анализа данных, а также для совершенствования процессов принятия решений.

Cовременные энергетические компании заинтересованы и во внедрении информационных систем, обеспечивающих решение задач business intelligence, среди которых мониторинг, отчетность, бюджетирование, анализ, а также решение специфических задач сферы энергетики. У энергосбытовых компаний все чаще возникает потребность в системе энергонадзора, обеспечивающей мониторинг выполнения предписаний Ростехнадзора России и проверок качественного обслуживания объектов энергохозяйства.

«Растет роль информационно-аналитических систем энергоменеджмента, нацеленных на правильное использование энергоресурсов. Подобные программные продукты помогают сформировать оптимальный комплекс энергосберегающих мероприятий, тем самым обеспечивая достижение максимально возможных значений показателей энергосбережения», - подтверждает Михаил Федоров, руководитель направления корпоративных решений компании «Прогноз».

В ближайшие годы будут востребованы также конвергентные решения в области бизнес-аналитики, особенно конвергентной – например, BI+ГИС или BI+технологические данные. Интерес со стороны заказчиков к решениям такого рода уже есть. Это, в частности, оперативный анализ ситуаций, поддержка принятия решений, формирование аналитической отчетности и создание аналитических панелей, а также консолидация отчетности, считают в КРОК.

Облачные решения

Для энергетических компаний огромное значение представляет безопасность данных, поэтому облачные технологии они оценивают внимательно и относятся к ним с осторожностью. Тем не менее, число таких проектов растет. По данным на март 2014 в базе TAdviser среди компаний энергетики облачные проекты занимали 8-е место по «популярности» (35 проектов из почти 1 тыс.).

На сегодняшний день решения IaaS востребованы больше, чем SaaS. Основная причина - боязнь за сохранность или утечку данных, в том числе и тех, которые могут иметь категорию государственной тайны. Хотя, например, в США сейчас приложения в «облаке» распространяются очень широко, включая решения для SmartGrid.

Проектов на базе SaaS пока не много, в основном они распространяются на не самые критичные бизнес-приложения, например, достаточно часто в «облако» выносят сервисы электронной почты. Например, сервис электронной почты Exchange 2013 успешно использует одна из крупнейших распределительных сетевых компаний – «Энергосервисная компания Ленэнерго».

Тем не менее, как считает Аркадий Карев, вице-президент «Борлас», развитие SaaS применительно к отрасли энергетики является перспективным.
«Энергетика по своей сути распределенная территориально отрасль. При этом в ней уже сформировались серьезные и крупные холдинги. В них многие функциональные блоки достаточно сильно унифицированы, или должны быть унифицированы. Для снижения затрат на автоматизацию и дальнейшее сопровождение систем использование доступа к стандартизованным приложениям и необходимой инфраструктуре как услуге от провайдера облака будет очень привлекательным и экономически обоснованным», - полагает он.

Инфраструктурные проекты

ИТ-инфраструктура является и будет оставаться важной точкой внимания для компаний энергетики. Особенно это актуально для компаний, работающих в пределах нескольких сопредельных регионов, так что требования к ней, как правило, высоки по части отказоустойчивости и надежности. Поэтому предприятия энергетики часто обращаются к модернизации, в том числе серверных платформ и ЦОДов. Велико число проектов по созданию сетевой инфраструктуры, комплексных систем видеоконференцсвязи. По данным базы TAdviser, инфраструктурные проекты занимают пятое место среди проектов в энергетике (67 внедрений из почти 1 тыс. на март 2014 года).

Что касается ЦОДов, то создание отдельных собственных ЦОДов – достаточно редкое явление. Чаще используется аренда мощностей. ЦОД для АСУ ТП при этом строится, как правило, на своих мощностях, а ЦОД для ERP-систем может использовать мощности сторонних дата-центров. При этом в договор по аренде мощностей обязательно включаются пункты по обеспечению отказоустойчивости и сервисной поддержке при критических ситуациях.

Для отрасли требуются, прежде всего, надежные центры обработки данных для критически важных приложений, поскольку в работе практически всех энергетических компаний помимо бизнес-задач присутствует достаточно серьёзный социальный аспект. Соответственно, и требования к ЦОДам крайне высоки. Например, «Борлас» был реализован проект по созданию центра обработки данных для «Челябэнергосбыт» на основе программно-аппаратных комплексов Oracle. Это позволило энергопоставщику вывести производительность и надежность ИТ-систем управления энергоданными и биллинга на новый уровень: обработка показаний приборов учета ускорена в 11 раз, расчет потребления и начислений стал быстрее в 2,5 раза.

Биллинговые системы

В собственной базе проектов TAdviser за всю историю наблюдений автоматизации энергетики биллинговых проектов пока несколько десятков, но роль биллинговых систем для сбытовых энергетических компаний год от года растёт, так что внедрения будут продолжаться.

Эксперты GMCS (входит в MAYKOR), в частности, отмечают, что современная законодательная база и нормативы заставляю энергетические компании пересматривать свои подходы к управлению. На первый план выходят вопросы, связанные с созданием комфортной среды для взаимодействия не только с потребителями, но и управляющими компаниями и другими участниками рынка, повышением точности расчетов и лояльности потребителей.

Решение этих задач невозможно без наличия единой системы биллинга, способной не только обеспечить прозрачность расчетов по всем видам услуг и данных о потреблении, но и позволяющей при необходимости легко внедрять новые схемы обслуживания, тарифы и бизнес-роли. Это так называемый конвергентный биллинг, представляющий собой единую универсальную систему, которая может быть использована для ведения взаиморасчетов не только за тепловую и электроэнергию, но также и за газ, холодное и горячее водоснабжение и так далее.

Например, новую биллинговую систему внедряет сейчас один из крупнейших энергетических холдингов страны – «Энергетические системы Востока (РАО ЭС Востока)». В ее основе лежит отраслевое решение компании Ferranti для предприятий ЖКХ и энергетики - MECOMS на платформе Microsoft Dynamics AX. На новую систему биллинга уже перешло одно их дочерних предприятий холдинга – «Камчатскэнерго». Сейчас идет внедрение в «Магаданэнерго». Проект имеет большое значение для всего развития интеллектуальной энергетики Дальнего Востока.

Выбор инструмента автоматизации находится в прямой зависимости от масштабов деятельности предприятия.
Олег Зерняев, директор по системному проектированию «Систематика», отмечает, что существуют различные биллинговые решения: самостоятельные разработки, решения на . Но, в основном, энергосбытовые компании – это небольшие организации, и они не могут себе позволить «тяжелые» системы класса SAP или Oracle, хотя для больших компаний, предпочитающих «моновендорный» ИТ-ландшафт, возможны и дорогостоящие внедрения западных решений.

PLM и САПР

В настоящее время системы класса PLM в электроэнергетике используются достаточно мало, в отличие, например, от машиностроения и атомной промышленности. САПР востребован чуть больше. На рынке имеются средства трёхмерного моделирования объектов, проектирования электрической части и автоматического формирования чертежей, спецификаций материалов и отчетов. С применением ГИС-инструментов можно оценивать и выбирать местоположение новых подстанций с учётом уже существующих мощностей и требований энергоёмких производств.

Есть и такие области, где без PLM и САПР все-таки очень трудно обойтись: например, энергетическое машиностроение. По словам вице-президента «Борлас» Аркадия Карева, здесь автоматизированные системы проектирования, подготовки производства, инженерного анализа и имитационного моделирования применяются на всех этапах жизненного цикла. Так что в энергомашиностроении можно найти практические любые системы САПР и АСТПП, известные на российском рынке.

Есть место для САПР в генерирующих и сбытовых компаниях. «Разумеется, здесь их роль и ценность гораздо менее заметны, чем в энергомашиностроении. Организации и подразделения, связанные с поддержкой эксплуатации объектов энергетической инфраструктуры используют САПР для решения различных задач, связанных с реконструкцией и ремонтами объектов на местах, проектированием и изготовлением вспомогательного технологического оснащения и т.п», - пояснил TAdviser Аркадий Карев.

Отдельная задача – учет и использование документации на объекты при реконструкции и модернизации. Однако внедрений САПР в электроэнергетике в стране на сегодняшний день не так много. Чаще всего для перечисленных задач применяются неспециализированные и не заточенные под конкретные задачи решения, отмечают в КРОК. Пока САПР для многих российских энергетических предприятий остается «мечтой».

Эксперты «КОРУС Консалтинг», тем не менее, указывают на то, что PLM-системы получают все большее распространение в мировой электроэнергетике. Они позволяют вести паспорта основного оборудования компаний на протяжении всего их времени эксплуатации, составляющего часто десятки лет. За это время в компании успевают смениться несколько поколений работников, являющихся носителями уникальных знаний по конкретным образцам оборудования, которые они раньше уносили вместе с собой после ухода из компании. Точность и скорость обработки информации в PLM-системах позволяет оперативно принимать решения о дальнейшей работе с тем или иным поставщиком оборудования, а также оценивать эффективность внедрения новинок и целесообразность их дальнейших закупок. Так что за этими системами будущее.

АСКУЭ и АСДУ, ТОиР

Есть три основных направления деятельности электросетевых компаний по автоматизации передачи и распределения электроэнергии, отмечают эксперты КРОК. Во-первых, диспетчерское управление, то есть управление режимом работы электрической сети. Для этого есть специальные решения АСДУ (автоматизированные системы диспетчерского управления). Условно говоря, это диспетчерский зал с видеостеной, на которую транслируется текущее состояние сети, а также системы, которые пересчитывают ее режимы работы, позволяя моделировать различные сценарии, и управляют переключениями. Особенно активно внедрение современных систем диспетчерского управления идет в России последние пять лет. В частности, КРОК недавно закончил проектирование подобной системы для одной межрегиональной распределительной сетевой компании.

Второе направление автоматизации в этой области – это управление транспортом электроэнергии. Сюда относятся задачи технического и коммерческого учета, сведение балансов, расчет полезного отпуска энергии и потерь. Для этих целей используются системы АСКУЭ и АСТУЭ. При этом важно, чтобы эти системы были интегрированы с корпоративными приложениями, которые осуществляют взаимодействие с потребителями, в том числе и выставление счетов. Для решения задач транспорта электроэнергии используются и интеллектуальные счетчики, которые способны учитывать несколько тарифов, позволяют управлять потреблением энергии, например, отключать конкретного потребителя или ограничивать ему мощность, выделять отдельную сеть питания и отдельно управлять подключенными к ней приборами. В частности, такие интеллектуальные счетчики были использованы нами в проекте для территориальной сетевой компании по созданию системы коммерческого учета электроэнергии. В результате заказчик сможет существенно снизить коммерческие потери за счет учета ранее неучтенного потребления электроэнергии.

АСКУЭ/АСТУЭ внедряются довольно активно последние семь лет. Однако в связи с появлением новых законов в отрасли, происходит модернизация уже внедренных систем. Плюс появляются новые технические решения, например, интеллектуальные счетчики внедряются в основном на уровне пилотных проектов и только последние год-полтора.

Третья задача в рамках автоматизации передачи и распределения электроэнергии – это управление эксплуатацией оборудования электростанции, планирования ремонта и оптимизация планов. Для этого используются системы класса ТОРО и ТОиР. При этом сам фокус в управлении активами несколько сдвигается. Если несколько лет назад наиболее масштабными проектами были внедрения систем ТОиР (пример - ФСК и МРСК), то сейчас компании больше задумываются о задачах управления капитальным строительством и инвестициями (Мосэнерго, РусГидро, ФСК).

Smart технологии

Системные интеграторы признают, что интеллектуальные («smart») технологии интересуют заказчиков все больше, так как заказчики хотят в автоматическом или автоматизированном режиме решать те задачи, которые раньше требовали длительного времени или больших трудозатрат. Например, КРОК реализовал проект интеллектуальной системы учёта для одной региональной сетевой компании, где стояла задача обеспечить автоматический сбор показателей более чем с 95% приборов учёта. Такие проекты не только сокращают затраты, но позволяют перейти к совершенно новым подходам при эксплуатации оборудования.

Олег Зерняев, директор по системному проектированию «Систематика», рассказал, что в последнее время широко обсуждается концепция интеллектуальных сетей Smart Grid, полностью управляемых от момента генерации электроэнергии до поступления ее конечному потребителю. Технологии Smart Grid идут рука об руку с развитием энергосбережения и энергоэффективности, они позволяют снижать потери электроэнергии и оптимизировать транспорт электроэнергии.

В группе компаний «Систематика» компания «Сайнер» представляет интересное решение на базе SAP IS-U, позволяющее связывать биллинговую систему напрямую с приборами учета, тем самым позволяя управлять процессами энергетического предприятия на основе информации, получаемой в режиме реального времени.

Компонентами smart-систем также являются мощные решения, основанные на геоинформационных сервисах, например, решение на базе GE SmallWorld, которое предлагает компания «Энсис Технологии». Также, к элементам Smart Grid относятся системы класса OMS/DMS, решения по управлению приборами учета на базе SAP.

Благодаря государственной поддержке очень широкое распространение получили на сегодняшний день системы глобального позиционирования (с использованием данных ГЛОНАСС). В частности, ФСК внедряет систему мониторинга транспорта компании, подключая к ней все больше своих филиалов.

См.также

Российский рынок автоматизации энергетики ИТ в энергетике: срез технологий