Повысить эксплуатационную надежность, гарантировать долговечность и эффективность работы энергетического оборудования, обеспечить диспетчерское, производственно-технологическое и организационно-экономическое управление — эти и многие другие задачи успешно решаются при внедрении на энергообъектах систем автоматизации. Надежности, безопасности и безотказности последних должно уделяться большое внимание, поскольку энергетика — важнейшая для экономики страны отрасль.

Задачи для экономического эффекта

Основная цель автоматизации — увеличение эффективности управления технологическими процессами для экономии ресурсов и времени.

Внедряемые системы позволяют решить несколько важнейших задач. Одна из них — учет и контроль. Все технологические процессы контролируются с помощью сигналов, поступающих с датчиков, измеряющих параметры (расход, давление, уровень, потребление и так далее). Также направляются данные о состоянии механизмов. Кроме того, ведется учет израсходованных энергоресурсов и анализ технико-экономических показателей, контролируются сроки работы оборудования для планирования ремонта. Вся полученная информация применяется в алгоритмах управления, а в случае выявления нарушений и неисправностей система отправляет сигнал.

Вторая задача — дистанционное управление главной схемы, а третья — обработка данных установившихся режимов для различных эксплуатационных целей. Четвертая задача состоит в защите и блокировке оборудования в случае возникновения нештатных ситуаций отключением подачи энергоресурсов и обеспечении безопасности обслуживающего персонала.

Пятая — создание базы данных, хранение и документирование информации. Еще одна важнейшая задача — контроль параметров качества электроэнергии.

Если говорить об экономии средств, то, к примеру, внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии по данным технико-экономических расчетов, может достигать 10–15%. А постоянный контроль и регулирование процессов производства энергоресурсов позволяет существенно сократить число выбросов и протечек.

«Ожидаемый экономический эффект от внедрения информационных технологий в сфере энергетики при адекватных механизмах господдержки оценивается очень высоко. С точки зрения энергетических предприятий внедрение информационных технологий позволяет существенно оптимизировать технологические процессы и, следовательно, повысить гибкость и коммерческую эффективность их работы. С точки зрения общества, общий экономический эффект пока трудно измерить количественно, тем более в денежном выражении. Он носит системообразующий характер, во многом определяющий векторы развития как сферы производства, так и сферы потребления», — сообщил «ЭПР» профессор кафедры менеджмента Президентской академии в Санкт-Петербурге Игорь Сергеев.

Вкалывают роботы

Внедрение автоматизации в электроэнергетику предполагает передачу роботам определенного набора операций и функций по контролю работы оборудования, особенно того, что находится в труднодоступных местах или установлено на объектах повышенной опасности.

Предприятия, которые уже идут активно по пути роботизации, делятся накопленным опытом и возможностями «безмолвных помощников». К примеру, хорошие рекомендации получили мехатронные сервисные устройства, подъемно-транспортные роботы, дроны. На СЭС автоматические устройства отлично справляются с очисткой внешнего слоя солнечных панелей. Кроме того, робототехника, способная функционировать в круглосуточном формате, успешно контролирует поверхность нагрева специальных котлов, обеспечивая снижение временных затрат на реализацию диагностики. Также дистанционно роботы мониторят работу больших масляных трансформаторов и при появлении неполадок оперативно обнаруживают причину.

Эксперты не исключают прорыва в роботизации уже в ближайшей перспективе, но считают, что не стоит вести речь о полном внедрении роботизированных решений.

Свои опасения они аргументируют несколькими причинами. Во-первых, практическое внедрение роботов (разработка и включение в технологический процесс) подразумевает большие финансовые издержки. Во-вторых, персонал не обладает соответствующим уровнем подготовки в работе с роботами. В-третьих, ощущается недостаточная поддержка со стороны государства.

По пути энергоэффективности

Ключевыми трендами последних нескольких лет в отрасли являются умная энергетика и автоматизация. Их концепция основана на интеграции передовых информационных технологий и систем управления в сети электроснабжения для достижения оптимальной эффективности и экономии электроэнергии.

«Учитывая современные вызовы для развития российской экономики, целесообразно сосредоточить усилия на повышении энергоэффективности и повышении надежности работы многоуровневой национальной энергосистемы, — считает Игорь Сергеев. — Критически важно добиться снижения энергоемкости производимой продукции. Актуализируются задачи ускоренного развития «умных» сетей, широкого использования анализа больших данных, искусственного интеллекта в процессах производства, передачи и использования электроэнергии. Безусловно, цифровая трансформация электроэнергетики должна создавать условия для развития децентрализованных энергосистем и микросетей (уровня домохозяйства), особенно в сельской местности».

---

Цифровая трансформация предусматривает установку на объектах электросетевой инфраструктуры передового оборудования и создание единой полностью автоматизированной системы управления, предусматривающей один уровень оперирования сетями.

---

По плану Министерства энергетики Российской Федерации, благодаря цифровизации в 2024 году на 5% может быть снижена продолжительность перерывов электроснабжения и средней частоты технологических нарушений, а аварийность на объектах электроэнергетики уменьшится на 20%.

Все эти изменения происходят, прежде всего, с привлечением в отрасль умных систем и устройств. Крупные федеральные игроки долгое время работают с системами цифровых подстанций и «Умными сетями». Они снижают расход и потерю электричества и минимизируют количество аварий.

«Цифровая трансформация системы энергоснабжения требует синхронизации с аналогичными трансформационными процессами в смежных сферах, где потребляется энергия, — в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, жилищно-коммунальной сфере и так далее.

Сбалансированная энергосистема не должна допускать как дефицита, так и избытка электроэнергии. А это требует в перспективе создания интегрированных информационно-технологических систем, охватывающих весь жизненный цикл энергии: от использования первичного энергоресурса (возобновляемого или невозобновляемого) до конечного потребления электроэнергии домохозяйством», — подчеркнул Игорь Сергеев.

Во главе угла — безопасность

Особую актуальность в последние несколько лет приобрел вопрос обеспечения безопасной работы объектов ТЭКа, которые все чаще подвергаются нападениям и атакам.

К примеру, в 2023 году количество кибератак на важнейшие объекты энергетической инфраструктуры РФ увеличилось на 21%, что подчеркивает актуальность и необходимость их защиты. И здесь на страже кибербезопасности находятся искусственный интеллект и автоматизация. Уровень защищенности от кибератак будут проверять Минэнерго РФ, ФСБ и Федеральная служба по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК). Речь идет об объектах критической информационной инфраструктуры (КИИ), то есть — IT-системах, сетях, а также автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) компаний.

Проверки позволят определять состояние информационной безопасности (ИБ) и дать оценку их готовности к противодействию кибератакам.

«Устойчивость и стабильность функционирования энергосистемы в значительной мере зависят от качества и надежности защиты используемой информации. Здесь как нигде важно достичь технологического лидерства в создании эффективных систем кибербезопасности.

Для России со множеством производств в удаленных регионах с экстремальными климатическими условиями надежность энергетических систем является крайне важным целевым показателем, имеющим не только экономическое, но и социальное значение.

Так как подавляющая часть современных процессов производства, передачи и использования электроэнергии переходит в «цифру», основными уязвимыми объектами для нарушения работы энергосистем становятся: корпоративное программное обеспечение, банки данных, системы управления, информационная инфраструктура», — отметил Игорь Сергеев.