энергетика

Несмотря на непростое состояние российской энергетики, позитивная динамика в ней все же наблюдается. Постепенная замена устаревшего оборудования на современные решения дает новые возможности для управления сетями. В «МРСК Сибири» создана одна из первых в отечественной энергетической отрасли систем Интернета вещей (Internet of Things, IoT), которая помогает компании в реальном времени вести мониторинг состояния 250 тыс. км электросетей. Дмитрий Дружинин, начальник управления информационных технологий «МРСК Сибири», рассказывает о цифровизации бизнеса компании и о показателях, на которые влияют возможности Интернета вещей.

- Складывается ощущение, что про Интернет вещей больше говорят, чем делают. Рабочие кейсы встречаются пока редко. Какова история IoT у вас?

Для сектора энергетики тема Интернета вещей довольно живая и перспективная. У нас имеется распределенная сеть очень различных объектов. Ими надо как-то управлять, наблюдать за их поведением. На все объекты не наездишься, поэтому удаленный мониторинг крайне важен, и мы уделяем ему большое внимание.

Первое направление связано с контролем счетчиков. Мы электросетевая компания и обязаны бороться с потерями, особенно с коммерческими. Потери из-за незаконных подключений, испорченных счетчиков и прочих махинаций, выливаются в существенную сумму.

Современные счетчики могут передавать данные по различным каналам, обычно используются SIM-карты. Если в показаниях, предоставляемых потребителями, есть «провалы» либо нелогичные профили потребления, то есть возможность получить данные от самих счетчиков. У нас развернуто решение для анализа этой информации – около полутора лет назад было начато внедрение платформы Smart Metering «Пирамида 2.0». Сейчас такая система охватывает около 70% счетчиков.

Это самая весомая часть проекта IoT, потому что связана с «живыми» деньгами. Обвязывая системой управления, датчики целых районов, удается заметно улучшить ситуацию. Кроме того, у нас есть система расчета баланса полезного отпуска, реализованная на платформе SAP. Мы видим, сколько энергии поступило на вход подстанции и сколько собрали денег. При наличии очевидных нестыковок мы начинаем более подробно заниматься подстанцией, направляем туда инспекторов с мобильным решением и выявляем очаги потерь.

Второе важное направление, связанное с Интернетом вещей, – мониторинг оборудования, в первую очередь подстанций различного уровня. Далеко не везде есть хорошие каналы связи, на крупных подстанциях имеется необходимая инфраструктура, а вот в поселках приходится прибегать к услугам сотовых операторов. Собираемые данные загружаются в систему диспетчерского управления, и специалисты видят, в каком состоянии находится оборудование.

Сейчас проводим исследовательские работы по формированию единой интеграционной платформы, которая могла бы одинаково воспринимать протоколы, идущие с систем телеуправления и с систем коммерческого учета электроэнергии. Таким образом, есть возможность улучшить наблюдаемость нашей сети, охватить не только крупные узлы, но и мелкие сегменты. В случае сбоев мы можем оперативно направлять туда бригады, сократив таким образом простои оборудования и повысив полезный отпуск.

- Два совершенно разных случая: живые деньги, получаемые от потребителей, и отслеживание состояния оборудования, скорее связанное с экономией. Что из этого важнее, с чего начали?

С точки зрения энергетики вопросы учета электроэнергии и надежности оборудования всегда были основными и ставились во главу угла. Все остальное – вторично, включая инвестиционную, бухгалтерскую и финансово-хозяйственную деятельность.

Все-таки учет идет первым, он в приоритете, так как, по нашим оценкам, эффект от учета будет больше, чем от экономии на эксплуатации оборудования. Понятно, что для удаленного управления цифровым оборудованием на подстанциях нужен уже не электромонтер, а айтишник, который стоит дороже. Поэтому экономия на эксплуатации выражена не столь явно.

Собрать с потребителей деньги проще – поставил счетчик, настроил систему мониторинга. Экономия на эксплуатации – дело долгое и менее рентабельное, но вопрос надежности имеет стратегически важное значение.

- Каково место Интернета вещей среди других реализуемых проектов и в целом в ИТ-стратегии?

Сейчас важность Интернета вещей заметно повышается в связи с цифровизацией сети. Активно идут реконструкция и строительство новых подстанций, их оснащение цифровыми устройствами сбора данных и управления подстанциями – электронными исполнительными механизмами. В этом случае роль Интернета вещей возрастает многократно, поскольку в условиях «идеальной» цифровизации сеть может саморегулироваться: элементы сети могут общаться между собой и передавать друг другу нагрузку. Однако это в будущем.

Ближе и актуальнее для нас то, что современные устройства ложатся в основу системы поддержки принятия решений для диспетчера, подсказывая ему варианты действий. Например, благодаря электронике можно очень точно регулировать сеть, управляя качеством электроэнергии. Электронная подстанция быстрее реагирует на отклонения и дает возможность принимать предупредительные меры.

- Еще несколько лет назад аналитики говорили о построении в энергетике «умных» сетей, а отечественные компании возражали, утверждая, что пока «не до жиру», поскольку оборудование очень изношено и приходится латать дыры, используя более простые решения, и умная составляющая еще долго будет неактуальной. Действительно ли все так плохо?

Я не могу говорить за главного инженера, отвечающего за эксплуатацию, но действительно имеет место высокий уровень износа оборудования. Тем не менее здесь важно правильно расставить приоритеты. Например, мы инвестируем в полную реконструкцию подстанций, когда устаревшее оборудование заменяется на абсолютно новое. Наши сети становятся все более цифровыми.

- Какие системы являются основными потребителями данных с устройств? И что будет в дальнейшем?

Мы уже много лет занимаемся созданием единого информационного пространства на платформе SAP. Сделаны очень важные шаги в этом направлении: реализован контур ремонтной деятельности, у нас есть полностью паспортизированное и внесенное в нашу систему оборудование, для которого ведется измерение параметров. Данные в учетную систему вносятся частично вручную, частично с применением мобильных устройств. Кроме того, имеется функционал для расчета полезного отпуска и балансов электроэнергии. Сейчас мы будем приступать к созданию платформы, которая позволит многократно повысить собираемость данных, обеспечив нас актуальными данными о большинстве сегментов сети. Таким образом, корпоративные системы претерпят изменения, но основная наша задача – наполнить их качественными и оперативными данными.

- На построение цифровой инфраструктуры, хранение и анализ данных требуются инвестиции. Окупаются ли они? И за счет чего?

Цифры окупаемости пока назвать трудно, проект находится в активной фазе. Но мы занимаемся расчетом эффекта. Для себя видим, что основные финансовые эффекты лежат в учете. Эксплуатационные же эффекты сводятся к снижению недоотпуска электроэнергии и исключению рисков незапланированных ремонтов, связанных с авариями. Электроника реагирует на нештатные ситуации – например, скачки напряжения – быстрее, и зачастую удается избежать выхода из строя крупных узлов. Но еще раз хочу сказать, что снижение затрат на рядовой персонал и сокращение числа выездов нивелируется ростом количества ИТ-специалистов, которые обходятся недешево.

Сейчас мы пытаемся выработать требования к эксплуатации современного оборудования, сформировать подразделение, которое будет этим заниматься. Думаю, такая проблема станет актуальной для многих – подстанции 70-х годов будут уходить в прошлое, и им на смену будут приходить новые решения.

- О чем идет речь в первую очередь: об анализе данных «на лету» для принятия мгновенных решений или о ретроспективном анализе – выявлении каких-либо тенденций?

Мы занимаемся и тем и другим. Во-первых, мы всерьез занялись обновлением SCADA-системы, выбираем, какое именно решение будем развивать. Здесь, действительно, речь идет о данных «на лету», которые в режиме реального времени поступают на пульт диспетчера. Но при этом мы занимаемся и такими вещами, как ретроспективный анализ в части потерь. Мы должны видеть динамику своей сети, происходившие в ней перетоки.

- Где рутинные процессы и большие данные – там машинное обучение и искусственный интеллект, снижающие влияние человеческого фактора. Каковы планы в этом направлении?

Мы видим здесь перспективы в части прогнозирования ремонтов. Разумеется, было бы неплохо применять машинное обучение для прогнозирования ремонтов оборудования. Получая оперативные данные, система на основе их анализа вполне может выдавать рекомендации. Но сейчас это пока на уровне проектной деятельности и формирования требований. Система планирования ремонтов у нас организована так, что мы подчиняемся различным регламентам – Ростехнадзора, Минэнерго и т.п. Пока порядок таков, мы можем у себя проводить различные пилоты, но дальше них дело не пойдет.

- Вы представили в рамках SAP Forum решение на базе дополненной реальности. Каковы основные сценарии использования этой технологии в энергетике?

Нами был реализован концепт-проект на базе Microsoft HoloLens и игрового движка Unity, отражающий возможности технологии дополненной реальности и сферы ее применения. Для себя мы видим ее в качестве помощника в принятии решений для линейных сотрудников и оперативно-выездных бригад. Когда они выезжают на объект, алгоритм дополненной реальности позволяет привязать регламент обслуживания подстанции или действий в ситуации, связанной с ремонтом, к физически стоящему перед людьми оборудованию, поэтапно подсвечивая те элементы, с которыми необходимы манипуляции. Благодаря этому упрощается работа, снижаются требования к выездному персоналу и у нас появляется возможность сосредоточить наиболее опытных специалистов в центрах компетенций, откуда они могут давать советы «через плечо». Как минимум, диспетчер может проанализировать действия сотрудника и подтвердить, что напряжения на клеммах нет и можно проводить дальнейшую работу. К сожалению, когда стояло старое оборудование, на этом этапе иногда бывали несчастные случаи.

Второе направление для применения дополненной реальности – тренажеры. Сейчас молодые специалисты обучаются на физических макетах, и освоение ими материала приходится проверять. Но система дополненной реальности может не только подавать материал в графическом виде, но и сама проверять правильность действий. Главные инженеры очень живо поддержали концепцию тренажеров.

- Какова цель проекта? «Поиграть» с технологией и получить первые наработки или продемонстрировать руководству?

Обе цели были важны. Мы впервые имели дело с дополненной реальностью, и было необходимо понять, каковы ее возможности, как она работает. Но следовало и заинтересовать руководство, показав перспективное направление и побудив обсуждать технологию в своих кругах.

- Каким вы видите дальнейшее развитие информационных систем «МРСК Сибири»? Какова ваша роль в этом процессе?

Мне интересна проектная деятельность, я хотел бы и дальше развивать новые технологии. Отрадно видеть, когда люди начинают использовать то, что удалось создать, осознают реальную пользу инструментов.

Среди наиболее актуальных проектов хотелось бы выделить именно создание единой интеграционной платформы, исследования по которой сейчас ведутся. Там ожидается разносторонний эффект, существует много заинтересованных бизнес-пользователей. Сделать серьезный продукт, который полезен широкому кругу пользователей, – это серьезная мотивация.