На прошедшем в Санкт-Петербурге заседании рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии (МЭК) была продолжена работа над техническим отчетом МЭК 61850-90-14: “Использование стандарта МЭК 61850 для моделирования данных оборудования активно-адаптивных сетей” (“Using IEC 61850 for FACTS data modelling”). Работа над техническим отчетом началась в 2012 году на заседании рабочей группы, проходившем в Порту. Выпуск первого проекта технического отчета запланирован на декабрь 2013 года.
Разработка технического отчета начата с рассмотрения с проектов применения элементов активно-адаптивной сети в различных странах мира – СТАТКОМ и вставки постоянного тока в Японии, унифицированного регулятора потокораспределения мощности в Корее, статического поперечного компенсатора в Швеции, статического преобразователя частоты в Германии и др. Рассмотрение проектов применения оборудования активно-адаптивных сетей должно дать понимание об объеме и типах сигналов, передачу которых требуется осуществлять в системы управления этими элементами, в результате чего будет сделан вывод о необходимости дополнения стандарта новыми логическими узлами или дополнения существующих логических узлов новыми объектами данных. Позднее полученные результаты работы могут быть включены в основные главы стандарта МЭК 61850.
Прежде, чем заниматься мелкими деталями, имеет смысл в стандарте установить главное, например, что:
I. Предметом управления активно-адаптивной сети (Smart Grid) являются оптимизация трех типов взаимосвязанных потоков: потоков энергии (и услуг в сфере энергоснабжения), потоков информации и потоков финансов.
II. Основные цели процесса управления активно-адаптивной сети (Smart Grid) описываются правилом «7 R»: «ensuring the availability of the right energy, in the right quantity and the right condition, at the right place, at the right time, for the right customer, at the right cost». Что переводится: «обеспечение наличия нужной энергии в требуемом количестве и заданного качества в нужном месте в установленное время для конкретного потребителя с наилучшими затратами».
III. Основные принципы управления активно-адаптивной сети (Smart Grid) выглядят следующим образом:
1. Принцип безопасности управляющих воздействий означает, что осуществление любого управляющего воздействия не должно приводить к ущербу жизни, здоровья и имущества людей;
2. Принцип экологичности управляющих воздействий означает, что осуществление любого управляющего воздействия должно сопровождаться минимальным влиянием энергетических инфраструктур на окружающую среду;
3. Принцип устойчивости (надежности) энергетических инфраструктур означает, что осуществление любого управляющего воздействия должно обеспечивать бесперебойное энергоснабжение при определенных граничных условиях;
4. Принцип эффективности затрат означает, что осуществление любого управляющего воздействия должно обеспечивать или минимальные средние валовые издержки во всей энергетической инфраструктуре, или минимальные суммарные затраты топливо – энергетических ресурсов в ней, или минимальную эмиссию СО2 в ней, или комбинацию перечисленных минимумов в различных частях энергетической инфраструктуры;
5. Принцип финансового обеспечения управляющих воздействий означает, что реализация любого управленческого решения должна быть обеспечена соответствующими финансовыми средствами;
6. Принцип адаптивности управляющих воздействий означает, что при осуществлении любого управленческого решения должны учитываться все изменения внешней среды и самой энергетической инфраструктуры;
7. Принцип синхронизации управляющих воздействий означает, что любое управляющее воздействие должно осуществляться с учетом необходимости соблюдать заданный регламент или того обстоятельства, что его влияние на различные элементы энергетических инфраструктур может наступить не одновременно, например, вследствие удаленности элементов между собой;
8. Принцип управления в режиме реального времени означает, что отклонение величины параметра регулирования после осуществления управляющего воздействия должно быть меньше или равно заданной точности регулирования;
9. Принцип минимизации информационных потоков означает, что объем информации, которая предоставляется персоналу энергетических инфраструктур, должен быть обоснованно минимальным;
10. Принцип защиты информации, используемой при управлении энергетической инфраструктурой, имеет три аспекта:
10.1. Информация, должна быть защищена от воздействия посторонних лиц;
10.2. Информация, должна быть не известна посторонним лицам;
10.3. Информация должна доходить от источника ее возникновения к месту использования с минимальными искажениями, возникающими в процессе преобразования и передачи;
11. Принцип доступности информации означает, что процессы выработки и реализации любого управленческого решения должны быть обеспечены всей необходимой информацией;
12. Принцип прогнозирования управляющих воздействий означает, что любое управленческое решение должно учитывать изменения, которые произойдут в будущем у потребителя, в окружающей среде и в самой энергетической инфраструктуре, в том числе и в результате его осуществления;
13. Принцип системности процесса регулирования энергетических инфраструктур имеет три аспекта:
13.1. Любое управленческое решение должно распространяться на три взаимосвязанных потока: энергии, финансовый и информационный;
13.2. Любое управленческое решение должно учитывать его влияние на все элементы энергетических инфраструктур и их взаимодействия между собой;
13.3. Любое управленческое решение должно приниматься с соблюдением всех перечисленных выше основных принципов.
IV. Энергетической инфраструктурой называется такая, которая предназначена для потоков энергии и состоит из совместно работающих элементов, связанных между собой проводами и трубами, а также содержащая контрольно – измерительные приборы, системы сбора, хранения и передачи информации, системы аппаратной автоматики, системы ручного и автоматизированного дистанционного регулирования, системы SCADA, АСДУ, РЗ, ПА, АРЧМ, АРН, АИИС КУЭ, АСУ ТП и т.п.
V. Элементами энергетической инфраструктуры являются:
• оборудование энергетических инфраструктур, например, паровые котлы, турбины, трубопроводы, компрессоры, теплообменники, солнечные батареи, ветрогенераторы, трансформаторы, насосы, газовые скважины и т.п.;
• группы совместно работающего оборудования, например, энергоблоки, электростанции, накопители электрической энергии, подстанции и т.п.;
• локальные системы энергоснабжения, например, системы энергоснабжения городов, районов, стран и т.п.
VI. Активно-адаптивной сетью (Smart Grid) называется энергетическая инфраструктура, которая оснащена системой регулирования, выполняющей следующие основные функции:
A. Обеспечение энергией всех потребителей при наличии достаточной мощности энергетической инфраструктуры с соблюдением всех перечисленных выше 13 принципов.
B. Ограничение потребителей в соответствии с заданными приоритетами при отсутствии достаточной мощности энергетической инфраструктуры, например, вследствие воздействия непреодолимой силы с соблюдением всех перечисленных выше 13 принципов.
C. Планирование и развитие энергетической инфраструктуры для создания в ней достаточной мощности при соблюдении всех перечисленных выше 13 принципов.
И только после этого следует указать строгий математический аппарат, алгоритмы и правила, которые обеспечат выполнение всего выше перечисленного в энергетических инфраструктурах любой сложности и величины, с любым количеством уровней управления. Если это не сформулировать точно, то появится много технологий, которые якобы будут обеспечивать преобразование энергетических инфраструктур в активно-адаптивную сеть (Smart Grid). Кстати говоря, обращайтесь, у нас все это уже есть.