О ключевых трендах развития релейной защиты и автоматики в современных условиях, особенностях импортозамещения в этой сфере и перспективах перехода на оборудование российского производства в ходе Открытого интервью шеф-редактору газеты «Энергетика и промышленность России» рассказал заведующий кафедрой «Релейная защита и автоматика электрических станций, сетей и энергосистем» ПЭИПК Сергей МИХЕЕНКОВ.

— Какие ключевые тренды развития релейной защиты и автоматики в современных условиях вы могли бы отметить?

— На данный момент курс электроэнергетического комплекса взят на цифровизацию процесса передачи электроэнергии и снижение потерь при передаче, а также на импортозамещение микропроцессорных устройств.

Тренд на цифровизацию пришел на смену минимизации — стремлении уместить всю релейную защиту большой подстанции в один шкаф. Сейчас интерес к такому сокращению объемов оборудования прошел. Как у многих решений, у него были и плюсы — сокращение объемов занятой площади, и минусы. Ведь если все оборудование размещено в одном шкафу и он выходит из строя, то проблематично найти и устранить причину отказа и время вынужденного простоя возрастает.

Интересный тренд — это развитие адаптивной сети (6−10 кВт) отечественными производителями. Например, такие разработки есть у компании «Релематика» из Чебоксар, у «Таврида Электрик» из Петербурга.

Еще одно важное направление сегодня — выполнение ретрофита оборудования «под ключ». Объясняется это просто. Сегодня заканчиваются сроки службы как релейной защиты на электромеханической элементной базе, выпущенной еще в советское время, так и микропроцессорных устройств уже производства недружественных стран. Устаревает и программное обеспечение, поставленное европейскими и американскими компаниями, и возможности обновить его нет. Все это делает актуальным запрос на выполнение ретрофита «ключ в ключ». Главное, что это работает.

И надо отметить, что отечественные компании сегодня прекрасно закрывают эти потребности рынка и в некоторых случаях предлагают решения ничуть не хуже, а в большинстве случаев даже лучше, чем у зарубежных производителей.

— В своем выступлении на конференции ПЭИПК в конце января вы привели примеры разработок и успешного применения в области ИИ в релейной защите зарубежных компаний. Могут ли российские разработчики похвастаться альтернативными разработками и составить достойную конкуренцию зарубежным производителям? Как производители РЗА и сервисные центры по ремонту РЗА сейчас используют ИИ в своей работе?

— В числе примеров успешного применения ИИ в РЗА зарубежными компаниями я рассказывал о таких направлениях, как:

1. Прогнозирование и анализ неисправностей. Например, Siemens разработала систему на базе машинного обучения, которая способна анализировать огромные объемы данных, собранных от множества датчиков, установленных на электрооборудовании. Система непрерывно отслеживает такие параметры, как температура, вибрация, напряжение и ток. С помощью алгоритмов машинного обучения она анализирует эти данные, чтобы выявлять аномалии, которые могут указывать на начинающиеся неисправности.
2. Оптимизация параметров защиты. GE Digital использует ИИ для адаптации параметров защитных реле в зависимости от изменяющихся условий работы электросети. ИИ обрабатывает данные о текущей нагрузке, погодных условиях, состоянии оборудования и других оперативно меняющихся факторах. На основе этого анализа система может автоматически корректировать настройки реле.
3. Распознавание и классификация типов неисправностей. ABB внедрила алгоритмы машинного обучения в свои реле серии RELION, которые позволяют не только обнаруживать факт наличия неисправности, но и точно классифицировать ее тип и местоположение в сети.
4. Автоматическое восстановление после сбоев. Schneider Electric разработала системы управления энергетическими сетями, которые интегрируют ИИ для автоматического восстановления после сбоев. Эти системы могут не только изолировать поврежденный участок сети, но и переконфигурировать сеть таким образом, чтобы максимально быстро восстановить подачу электроэнергии к остальным потребителям.

Эти примеры демонстрируют, как современные технологии искусственного интеллекта могут значительно улучшить способность энергетических систем к самообучению, адаптации.

Аналогичный механизм сейчас активно внедряет и компания «Релематика» для своей адаптивной сети 6−10 кВт.

Московская компания ООО «Радиус Автоматика» применяет искусственный интеллект в систему анализа ошибок, для прогнозирования состояния оборудования и прогнозов его работы.

Компания «555», которая занимается ремонтом микропроцессорных устройств, релейной защиты и автоматики, также использует систему искусственного интеллекта для работы по оценке стоимости ремонта и затратам на комплектующие, а также уровня обслуживания клиентов.

— Какие риски и ограничения в части интеграции искусственного интеллекта в критически важные инфраструктуры, такие как системы релейной защиты, вы могли бы отметить? Что можно предпринять для снижения этих рисков?

— Для начала отмечу, что всегда при использовании искусственного интеллекта возникают определенные этические вопросы. То есть для человека обоснование решения искусственного интеллекта не всегда прозрачно. Из этого вытекает следующий пункт — справедливость и непредвзятость к принятому решению. Ведь ИИ можно запрограммировать на любое решение, как собаку, которую можно воспитать доброй или злой, а можно нейтральной. Соответственно, следующим пунктом встает вопрос ответственности.

Поэтому при взаимодействии ИИ и человека могут возникать такие проблемы, как ошибки в распознавании аномалий, проблемы с адаптацией к новым условиям, задержки в принятии решений.

— Что можно предпринять для снижения этих рисков?

—На мой взгляд, чтобы алгоритм работы ИИ закладывался первоначально корректным, необходимо утвердить ответственность за так называемое обучение (наполнение данных ИИ) с целью его последующей корректной и справедливой работы.

— В каких направлениях развивается сегодня применение ИИ наиболее активно?

— На мой взгляд, искусственный интеллект в релейной защите будет играть ключевую роль в детекции и диагностике, решении и мгновенном реагировании и профилактике.

ИИ сможет более точно идентифицировать потенциальные неисправности и предсказывать вероятные точки сбоя, анализируя данные в режиме реального времени. Алгоритмы ИИ смогут мгновенно реагировать на детектированные проблемы, автоматически переконфигурируя сеть для минимизации воздействия проблемы. А использование предиктивных аналитических моделей позволит предотвращать многие проблемы до их возникновения, увеличивая надежность и снижая затраты на техническое обслуживание.

Уверен, что вопросы применения ИИ, которые сейчас стоят в сфере РЗА, так или иначе в скором времени будут решены, поскольку за этим будущее.

— Какие вызовы сейчас стоят в сегменте РЗА помимо применения искусственного интеллекта?

— Во-первых, это, конечно, кадровый вопрос. Люди — наше главное богатство. Поэтому необходимо популяризировать профессию энергетика, а именно релейщика. Ведь высококвалифицированных специалистов с каждым годом все меньше.

— Насколько сейчас квалифицированный персонал приезжает на повышение квалификации к вам в Институт?

— Очень много молодых специалистов, недавних выпускников, специалистов со стажем от 3 до 5 лет. Проблема еще в том, что в 2000-х и 2010-х годах в наших сетях было поставлено много микропроцессорной техники зарубежного производства. Все релейщики по натуре своей очень консервативны, а люди более старшего поколения, которые еще с тех пор занимались обслуживанием этих устройств, знают только одно программное обеспечение и переучиваться достаточно проблематично и вся новизна воспринимается с опаской.

А сейчас это оборудование меняется на отечественное, и специалисты на местах часто воспринимают это негативно, им сложно переучиваться, у них «привыкли руки». Поэтому они не слишком горят желанием повышать квалификацию и изучать современные отечественные решения.

Есть релейщики, которые готовы работать только на старой электромеханической защите.

— А что сегодня предлагают отечественные производители? Насколько сейчас решен вопрос импортозамещения в части РЗА? С какими сложностями приходится сталкиваться эксплуатирующим компаниям при замене или ремонте зарубежного оборудования (Сименс, АВВ, Шнайдер Электрик) на отечественные решения?

— Надо отдать им должное, за последние несколько лет отечественные производители создали много решений, позволяющих реализовать программы импортозамещения «ключ в ключ». То есть когда можно снять старое зарубежное оборудование и заменить его на новое отечественное. Но, конечно, хорошее дешевым не бывает, поэтому энергокомпании не всегда могут себе позволить такие инвестпрограммы.

Вот недавно один наш слушатель рассказывал, что у них на подстанции стоят реле прямого действия РТВ, а эта разработка конца XIX века. И, кстати, у производителя этих реле продажи за последние два года выросли в несколько раз. Да, старая разработка, зато надежная, как автомат Калашникова. Но никаких возможностей отслеживать и оценивать процессы она не позволяет, в отличие от современных решений.

А ведь релейная защита — очень важное направление, и в него надо инвестировать. Тем более что современные разработки российских производителей дают больше возможности.