Системы для Корпоративной Информационной Системы (КИС)
Дата последнего обновления сайта: 4 июня 2015г.
Пользователь: не зарегистр.
 
Системы для КИС | Управляемая модель электрической сети  

Доклад


г.Санкт Петербург 20 июня 2007г

Тема: Техническая политика электросетевого предприятия (МРСК/РСК) и применение программных решений ООО «Альфа Технология» для воплощения ее в жизнь.
Докладчик: Идолов С.В. – директор ООО «Альфа Технология», idolov@alphatech.ru

План:

  1. Сегодня НЕ говорить о технической политики НЕВОЗМОЖНО
  2. Цели и задачи технической политики в области АСУ
  3. Базовые принципы реализации АСУ
  4. Автоматизации отдельных направлений деятельности электросетевого предприятия в разрезе предлагаемых нами решений
    1. Блок стратегического управления
    2. Блок управления бизнесом
    3. Блок финансово-экономического и хозяйственного управления
    4. Блок корпоративного управления
    5. Блок производственно-технического управления
    6. Блок оперативно-технологического управления
    7. Блок интеграции
    8. Блок информационного обеспечения
  5. Стандарты Международной электротехнической комиссии 61970 и 61968
  6. История и назначение стандартов
  7. Обобщенная информационная модель – CIM
  8. Интеграционная шина - обмен моделями в формате XML (CIM XML Model Exchange)
  9. Практическое использование стандартов ООО «Альфа Технология»

1. Сегодня НЕ говорить о технической политики НЕВОЗМОЖНО.

Она нужна каждому предприятию и каждому на предприятии, особенно она нужна всем уровням руководителей предприятия.

Всеми руководителями сегодня уделяется огромное внимание автоматизации и это понятно: в условиях нехватки квалифицированных кадров и стремительно меняющихся условиях хозяйствования, необходимо уметь быстро оценивать ситуацию и принимать обоснованные решения. Это возможно только при наличии внедренных в производство автоматизированных бизнес-процессов, которые позволяют сократить время принятия ПРАВИЛЬНОГО решения.

Я не сильно ошибусь, если предположу, что большинство руководителей чувствуют себя более уверенно в вопросах автоматизации технологических процессов и внедрения новой техники (это их «родное», это их «хлеб), чем в вопросах автоматизации информационных потоков на предприятии (здесь им нужна помощь специалистов информационных технологий, с их программным решениями). К информационным технологиям у руководителей предвзятое отношение и два вечных вопроса: «Куда ведет ЭТА автоматизация?» и «Когда все ЭТО закончится?»

Даже при наличии самой всесторонней помощи специалистов информационных технологий и при лучших программных решениях, руководитель остается руководителем, который хочет все знать и понимать то, что происходит у него на предприятии.

Именно в технической политике руководители должны видеть конечные цели АВТОМАТИЗАЦИИ.

Слушая наши выступления, Вы вправе задаться вопросом: «Насколько программные решения ООО «Альфа Технология» соответствуют решениям РАО ЕЭС (читай ФСК ЕЭС и соответственно МРСК)?»

Предвидя такой вопрос, я постараюсь Вам продемонстрировать это соответствие, основываясь на документе «Положение о технической политике ОАО ФСК ЕЭС» , принятом Советом директоров ОАО «ФСК ЕЭС» 02 июня 2006 года.

Многие предприятия электроэнергетики взяли этот документ за основу при разработке собственной технической политики, особенной в области автоматизации.

Надеюсь, что многим из Вас он известен, а если нет, и Вы после моего выступления им заинтересуетесь, то мы с удовольствием поделимся им с Вами (как минимум Вам не придется его искать в Интернете и скачивать).

Мы уверены, что в наше время всеобщей информатизации и автоматизации каждое предприятие должно иметь техническую политику, особенно в области АСУ (автоматизированных систем управления).

2. Цели и задачи технической политики в области АСУ

Итак, в «Положении о технической политики» нас интересует раздел «2.5 Автоматизированные системы управления», который начинается с целей и задач технической политики в области АСУ.

Среди целей особенно хотелось бы выделить те, которые напрямую касаются нас, как разработчиков программных систем и тех решений, которые мы Вам сегодня предлагаем:

  • комплексная автоматизация основных бизнес процессов: финансово-экономического, хозяйственного, оперативно-технологического и производственно-технического характера;
  • обеспечение повышения управляемости ОАО «ФСК ЕЭС» за счет централизации и систематизации всей имеющейся информации, а также предоставления оперативного доступа к ней;
  • обеспечение снижения затрат за счет более рационального расходования средств ( закупочная деятельность , управление техническим обслуживанием и ремонтами, управление активами и др.).

Все наши решения направлены на автоматизацию деятельности производственно-технического персонала.

Применение «Информационной системы eNet» позволяет создать централизованные базы данных, а имеющиеся в eNet справочники по оборудованию позволяют систематизировать данные по оборудованию, которые станут доступны одновременно всем специалистам предприятия.

Большое количество специалистов будут одновременно работать с централизованной базой данных, внося в нее изменения и уточнения о своих участках сети (за которые они несут ответственность), делая эту базу с каждым днем реалистичней, а расчеты, выполненные на этих данных, все более точными и главное достоверными.

Только когда базу данных ведут разные специалисты, каждый свой участок ответственности, тогда база данных быстро становится единственным достоверным источником информации, который нельзя будет сломать или испортить.

Подсистема «Отчетов» облегчает подготовку сведений об активах предприятия и их состоянии, делая их прозрачными для эффективного управления.

3. Базовые принципы реализации АСУ

О базовых принципах реализации АСУ в «Положении о технической политике» говорится следующее:

Единая система нормативной документации, основанная на открытых международных стандартах.
Система стандартов в области автоматизации АСУ должна обеспечить на единой методической основе процесс автоматизации процессов управления магистральными и распределительными электрическими сетями. В качестве основы построения всей системы стандартов ОАО «ФСК ЕЭС» для создания АСУ должны быть приняты открытые стандарты Международной электротехнической комиссии (МЭК), а также методически и технически связанные с ними стандарты других международных организаций (OMG. W3C и др.).

Единая система нормативной документации, должна быть основана на открытых международных стандартах. Как мы используем эти стандарты, я скажу позже.

Единая информационная модель.
Единство информационных, расчетных, пространственных моделей являются важнейшим инструментом технической политики в области автоматизации, обеспечивающих качество расчетов и анализа, а также трудоемкость интеграции различных компонентов АСУ (созданных различными производителями и работающих с различными структурами и средствами организации данных). В качестве основы для создания указанных моделей необходимо принять стандартизованную МЭК Общую Информационную модель (CIM) электроэнергетики.

10 лет назад, при создании «Информационной системы eNet» мы взяли за основу «Типовую инструкцию… воздушных линий 0,4кв, 6/10кВ, 35кВ и выше» ОРГРЭС, как основополагающий документ наиболее полно описывающий состав объектов воздушных линий и их параметров и не ошиблись.

Изначально в «Информационной системе eNet» была заложена топологическая модель электрической сети и теперь, когда нам приходится интегрироваться с внешними программными системами (АСУСЭ – сбыт, РТП3 – расчет потерь), наши доработки минимальны.

Сложнее дело было с кабельными сетями и высоковольтными подстанциями, т.к. о них такой подробной информации мы не смогли найти, пришлось нам довольствоваться материалами заказчика ПО.

Последние три года мы усиленно изучаем стандартизованную МЭК Общую Информационную модель (CIM) электроэнергетики, и используем ее части в своих новых разработках. Это позволяет нам существенно сократить время наших разработок.

Как мы используем эти стандарты, я скажу позже.

Единая система классификации и кодирования
Единая классификация объектов управления при функционировании распределенных систем управления позволит обеспечить однозначную консолидацию и группировку данных, единообразие различных выборок, единое понимание свойств отдельных объектов управления, что особенно важно в системах управления реального времени.

Единая система классификации и кодирования безусловна нужна, и нужна на старте внедрения ПО в промышленную эксплуатацию. 10 лет назад нам не удалось найти готовую систему классификации и кодирования, но мы нашли решение: поэтапное формирование «централизованного справочника» силами самих энергетиков на местах.

Проблема внедрения «Единой системы классификации и кодирования» более существенная, чем может показаться на первый взгляд: ведь с ее внедрением придется насильно учить специалистов на местах новым названиям объектов и оборудования, что очень не просто и вызывает непонимание и недовольство.

Мы избежали этого, предложив программное решение - таблицы соответствия. С одной стороны старое название объекта или оборудования, привычное специалисту, а с другой стороны название из централизованного справочника. Далее, в аналитические отчеты все сводит программа.

Единая платформа интеграции
Единая платформа интеграции обеспечивает возможность обмена данными между многочисленными приложениями максимально гибким и экономичным образом. При этом отдельные подсистемы АСУ ОАО «ФСК ЕЭС» остаются самостоятельными системами, обладающими возможностью независимого эффективного функционирования. Принципиальной особенностью АСУ ОАО «ФСК ЕЭС» является поэтапное создание общей структуры (системной шины) обмена данными, построенной в соответствии со стандартами МЭК 61970 и 61968.

Создание единой платформы интеграции для обмена данными между многочисленными приложениями максимально гибким и экономичным образом – процесс очень сложный не столько технически, сколь организационно. Ведь мало создать общую структуру (системную шину) обмена данными, построенную в соответствии со стандартами МЭК 61970 и 61968, важно заставить всех разработчиков ПО для электроэнергетики переписать свое старое ПО (а оно уже внедрено! и успешно работает на местах!) в соответствии с требованиями этих стандартов.

Здесь, наверное, мы ближе всех к подобного рода интеграции, т.к. мы уже используем эти стандарты. Как мы используем эти стандарты, я скажу позже.

Многоплатформенность.
АСУ ОАО «ФСК ЕЭС» должна обеспечивать межплатформенное решение для любой операционной платформы (Windows -платформы, Unix-платформы). поддерживать линейку промышленных СУБД (MS SQL, Oracle) и т.п. с возможностью реализации гетерогенной распределенной системы.

Первая версия «Информационной системы eNet» была выпущена под Windows NT 4.0 с поддержкой MS SQL 6.5, затем появилась версия с поддержкой СУБД Oracle 9.01. Чтобы не зависеть от бесконечных обновлений операционной системы Windows от Microsoft, была выпущена версия «Информационной системы eNet» под виртуальную машину Java от Sun MicroSystems, что сделало ее многоплатформенной (Windows, Linux, Unix, Solaris).

Безопасность информации.
Все информационные объекты в АСУ ОАО «ФСК ЕЭС» должны быть защищены по многомерной матричной схеме безопасности. Матрица уровней доступа, который назначается пользователям, создается и редактируется специальными средствами администратора системы. В иерархии организации доступа должны существовать различные уровни. Система безопасности должна позволять протоколировать действия пользователей. Типы протоколируемых действий, как и типы самих объектов, подлежащих контролю, должны быть настраиваемыми. Для контроля доступа пользователей должен иметься широкий набор функций мониторинга и получения отчетов.

В «Информационной системе eNet» предусмотрена ведение двух баз данных: «Утвержденных паспортов» и «Редактируемых паспортов». Это сделано специально, чтобы обеспечить гарантии целостности информационной модели электрической сети, так в базе данных «Утвержденных паспортов» возможен только просмотр и вывод на печать, в то время как в базе данных «Редактируемых паспортов» возможно полное редактирование. Администратор «Информационной системе eNet» назначает пользователям права доступа, согласно их ответственности за участки электросети.

Единство управления
Модуль мониторинга и управления должен обеспечивать единую точку контроля и управления всеми элементами АСУ: хранилищами, серверами, пользователями и группами пользователей независимо от их расположения.

Единство управления – это правильно.

Открытость разработок
Компоненты АСУ ОАО «ФСК ЕЭС» должны быть открытыми и предоставлять разработчикам полный комплект библиотек для создания собственных интерфейсов пользователя с помощью открытых интерфейсов прикладного программирования (API) как для клиент-серверной, так и веб-архитектуры.

В документации «Информационной системы eNet» дано подробное описание структуры базы данных и открытых интерфейсов прикладного программирования (API).

Прочитав следующий принцип построения АСУ от ФСК, мы были приятно удивлены и обрадованы, что то, чем мы занимаемся уже 10 лет (это разработка Интернет-приложений для электроэнергетики), получило признание на столь высоком уровне.

Ведь 10 лет назад, когда мы предложили первую версию «Информационной сиcтемы eNet», мы столкнулись с непониманием и опасениями за сохранность и безопасность данных.

Единая точка входа для пользователя
При разработке корпоративных приложений преимущество должно отдаваться трехзвенной (веб) архитектуре с возможностью интеграции АРМ пользователей на базе корпоративного портала. Портал должен служить единым веб-интерфейсом, обеспечивающим сотрудникам предприятия персонализированное представление различных корпоративных данных и бизнес-приложений и единую точку входа пользователя ко всем приложениям, разрешенным к использованию.

Все наши разработки («Информационная система eNet» со всеми модулями, «Системы эксплуатации воздушных линий и подстанций), построены на Интернет-технологиях и имеют веб-интерфейс на всех уровнях.

«Информационная система eNet» является корпоративной системой с трехзвенной архитектурой (серверный уровень, бизнес-уровень и клиентский уровень), обеспечивающей ролевой доступ пользователей.

От базовых принципов построения АСУ предприятия мы, вместе с разработчиками технической политики ФСК ЕЭС, перейдем к рассмотрению автоматизации отдельных направлений деятельности в разрезе предлагаемых нами решений.

Очередной раз хочу обратить ваше внимание на тот факт, что мы предлагаем программные решения для автоматизации деятельности ТЕХНИЧЕСКИХ служб электросетевого предприятия, и проводим их интеграцию с финансово-экономическими и управленческими программными системами, существующими (внедренными) на предприятии.

4. Автоматизации отдельных направлений деятельности электросетевого предприятия в разрезе предлагаемых нами решений

Конечно, главная цель автоматизации – это построение иерархической Корпоративной Информационной Системы Управления (КИСУ) предприятием, состоящей из крупных функциональных блоков и отдельных функциональных подсистем.

Все функциональные подсистемы КИСУ являются открытыми системами, обеспечивающими надежное и эффективное взаимодействие подсистем между собой и с внешними относительно КИСУ системами.

Коротко остановлюсь на первых функциональных блоках, которые как я уже отмечал, мы не разрабатываем, т.к. считаем, что существует достаточно много программных продуктов в области управления предприятием (активами, финансами, кадрами) SAP R3, Галактика, Парус, и т.д.

Техническая политика ОАО «ФСК ЕЭС» в области автоматизации отдельных функциональных блоков предполагает реализацию следующих основных целей:

4.1 Блок стратегического управления

Цели понятны.
Анализ накопленной информации, получение рекомендаций по различным ситуациям и оценка достижения поставленных целей

1. Блок стратегического управления:
  • Предоставление полной и объективной информации для принятия управленческих решений.
  • Обеспечение согласованности целей работы Общества на различных уровнях и соответствие их стратегическими целями компании.
  • Получение рекомендаций по различным ситуациям посредством моделирования различных вариантов развития событий.
  • Предоставление Руководству Общества комплексной оценки результатов деятельности ОАО «ФСК ЕЭС» на основе качественных и количественных показателей эффективности (КПЭ — ключевых показателей эффективности) в различных разрезах.
  • Оценка достижения поставленных стратегических целей компании.
  • Проблемный мониторинг: отображение текущей информации по конкретной ситуации.
  • Выявление закономерностей в развитии ситуаций при анализе аналогичных ситуаций.

4.2 Блок управления бизнесом

Цели понятны.
Для реализации этих целей от технических специалистов всегда требуется информация о составе оборудования и его состоянии.

2. Блок управления бизнесом
  • Комплексное снижение затрат на осуществление ремонтно-эксплуатационной деятельности без ухудшения надежности и качества энергоснабжения.
  • Кардинальное улучшение функционирования «полевых» специалистов - организационные изменения и коррекция технологических процессов в масштабе страны. Повышение продуктивности и производительности персонала за счет снижения затрат времени на поездки и улучшение информационного управления.
  • Повышение эффективности эксплуатации оборудования
  • Проведение многофакторных анализа и разработка комплекса мер по снижению потерь;
  • Контроль качества предоставляемых услуг на рынке.
  • Оперативное отслеживание основных показателей надежности и потерь в ЕНЭС с возможностью просмотра состояния конкретного оборудования
  • Моделирование ситуаций, связанных с состоянием оборудования
  • Предоставление аналитической отчетности по управлению активами.

4.3 Блок финансово-экономического и хозяйственного управления

Цели понятны.

3. Блок финансово-экономического и хозяйственного управления
В области управления закупками и материальными потоками
  • Повышение эффективности закупок продукции (товаров, работ, услуг) для нужд ОАО «ФСК ЕЭС» за счет создания централизованной базы данных о планируемых и реализуемых закупках с унифицированным доступом к информации и функциям.
  • Сокращение расходов и издержек ОАО «ФСК ЕЭС» за счет автоматизации закупочных процессов.
  • Сокращение времени обработки заказов на закупку.
  • Оптимизация материальных потоков в Исполнительном аппарате и филиалах Общества.
  • Своевременное обеспечение материалами подразделений Общества.
  • Минимизация затрат на материальное обеспечение в том числе хранения оборудования и материалов за счет улучшения планирования.
  • Уменьшение складских запасов.
  • Уменьшение количества неликвидов.
В области планирования и бюджетирования, бухгалтерского, налогового учета и отчетности
  • поддержка процессов экономического планирования и бюджетирования ОАО «ФСК ЕЭС» и обеспечения руководства компании и руководителей филиалов и подразделений своевременной, полной и достоверной управленческой информацией, необходимой для эффективного управления бизнесом с возможностью проведения комплексного анализа данных, их динамики и тенденций.
  • снижение трудоемкости процессов экономического планирования и формирования бюджета ОАО «ФСК ЕЭС».
  • оперативное формирование полной и достоверной учетной информации о производственно-финансовой деятельности ОАО «ФСК ЕЭС» и возможность использования данных всеми уполномоченными подразделениями (филиалами) предприятия;
  • обеспечить в рамках единой информационной системы регистрацию и обработку документов о движении материалов, выполнении работ, оказании услуг и ведение бухгалтерского и налогового учета в соответствии с принятыми на предприятии нормативами и законодательством РФ:
  • обеспечить централизацию существующей в системе информации в виде, пригодном для детального и всестороннего анализа экономической и хозяйственной деятельности предприятия;
  • обеспечить руководство предприятия современными программными инструментами для проведения такого анализа.
В области управления имуществом
  • Увеличение эффективности использования имущественных комплексов.
  • Контроль денежных потоков в разрезе имущественных комплексов.
  • Оптимизация структуры имущества ОАО «ФСК ЕЭС».
В области управления инвестиционной деятельностью
  • Обеспечение централизованного хранения полной, актуальной, достоверной, непротиворечивой информации об инвестиционных проектах.
  • Обеспечение оперативности и эффективности работы по формированию и корректировке инвестиционных программ.
  • Обеспечение эффективного контроля реализации инвестиционных проектов и инвестиционной программы с помощью оперативного доступа к информации о получении и использовании инвестиций, эффективности осуществляемых проектов, сравнения плановых и фактических показателей, формирования отчетности
  • Поддержка эффективного информационного обмена и взаимодействия между департаментами Исполнительного аппарата ОАО «ФСК ЕЭС», филиалами и агентами.

Всегда было желательно, чтобы информация была не однобокой, только в управленческо-финансовом разрезе, но и наиболее полной с точки зрения технических специалистов, которым эта информация должна быть полезна в работе, и с которой им приходится постоянно работать.

Поэтому существует наша «Информационная система eNet» для ведения и хранения всей необходимой технической информации

4.4 Блок корпоративного управления

Цели понятны.

Предприятие – это единый живой организм. Улучшая работу одних органов (служб) и итоге получаешь оздоровление всего организма.

Так, внедряя «Информационную систему eNet» в производственных службах, заполняя ее данными об объектах электрической сети и их оборудовании, Вы получаете топологическую (информационную) модель электрической сети, которая может быть использована в программах-тренажерах по обучению персонала (типа «МОДУС»). А наличие информационной базы данных однозначно приводит к сокращению времени поиска документов.

Вот так, Вы уже участвуете и в управлении персоналом и в улучшении управленческого документооборота.

4. Блок корпоративного управления
В области управления персоналом
  • Повышение эффективности работы служб Общества, путем обеспечения актуальной информации о персонале в различных аналитических ракурсах.
  • Обеспечение планирования и контроля затрат на персонал - оплату труда, мероприятия по обучению и повышению квалификации, мотивационные мероприятия.
  • Снижение трудозатрат по ведению данных персонала и получению различных аналитических отчетов.
В области корпоративного и управленческого документооборота
  • Повышение производительности труда сотрудников Общества за счет более четкой организации труда, ликвидации «дублирования» функций, сокращения времени поиска документов и пр.;
  • Повышение «прозрачности» корпоративных бизнес-процессов за счет внедрения необходимых контрольных процедур;
  • Повышение эффективности управления в целом

4.5 Блок производственно-технического управления

Цели понятны.

При внедрении в производство таких наших систем как СЭВОЛ и СЭПС (систем эксплуатации воздушных линий и подстанций), вы сможете «перейти к плановым ремонтам по техническому состоянию» и приступить к «формированию многолетней базы статистических данных о технологических нарушениях и повреждениях оборудования», с тем чтобы в дальнейшем, выполнять «расчеты вероятности отказа и времени ремонта оборудования» и «численного значения ожидаемого недоотпуска электроэнергии из сети в связи с расчетным отказом каждого элемента оборудования».

В систему СЭВОЛ встроен расчет «оценки технического состояния оборудования» на основе методики комплексной качественной оценки (ККО) состояния объектов воздушной линии напряжением 35-800кВ и 0,38-20кВ (ОАО «Фирма ОРГРЭС»), выполнив который Вы сможете определить, в каком состоянии находится Ваша воздушная линия: нормальном, работоспособном или критическом.

В системе СЭПС предусмотрена возможность получения дефектации из внешних диагностических систем (типа «Альбатрос»). Дефекты и неисправности, обнаруженные этими системами, учитываются системой СЭПС при автоматизированном планировании ремонтных работ и работ по техобслуживанию.

Используя наши системы («Информационная система eNet», СЭВОЛ, СЭПС), Вы сможете собрать данные об аварийных воздействиях на оборудования в течение срока жизни, результаты последних испытаний и измерений, статистические данные об аварийности, с тем чтобы в дальнейшем, передать их в информационно-аналитические системы «верхнего» уровня для формирования аналитических отчетов.

5. Блок производственно-технического управления
В области управления техническим обслуживанием и ремонтами
  • Разработка стратегии проведения ремонтов для разных типов оборудования с учетом риска последствий от технологических нарушений и показателей надежности.
  • Повышение эффективности использования оборудования;
  • Снижение издержек на организацию и планирование ремонтных работ;
  • Повышение надежности работы оборудования, снижения аварийности, травматизма и количества несчастных случаев.
  • Переход к плановым ремонтам по техническому состоянию.
  • Плановый ремонт с учетом показателей надежности и важности оборудования.
  • Моделирование показателей сети при различных стратегиях ремонтов и технического перевооружения.
  • Расчет вероятности отказа и время ремонта оборудования.
  • Подготовка списка ремонтных работ и предложений по инвестициям в новое оборудование.
  • Определение численного значения ожидаемого недоотпуска электроэнергии из сети в связи с расчетным отказом каждого элемента оборудования.
  • Формирование многолетней базы статистических данных о технологических нарушениях и повреждениях оборудования.
  • Получение информации о модели сети и текущих наработках оборудования.
В области диагностики и оценки технического состояния оборудования
    Система диагностики должна обеспечивать решение следующих задач:
  1. Определение технического состояния оборудования, а именно:
    • нормального, позволяющего вести дальнейшую эксплуатацию оборудования
    • работоспособного, когда допускается наличие дефектов, не влияющих на выполнение оборудованием своих функций, но требующих принятия мер по устранению дефектов
    • критического, требующего немедленного вывода оборудования из работы и принятия мер по диагностическому обследованию для выявления и устранения дефектов или принятия решения о замене оборудования
  2. Определение остаточного эксплуатационного ресурса.
  3. Для определения реального технического состояния оборудования основными инструментами должны служить:
      На уровне подстанции:
    • мониторинг под рабочим напряжением (периодический автоматический и ручной контроль);
    • комплексное диагностическое обследование;

    • На уровне информационно-аналитических систем «верхнего» уровня:
    • данные об аварийных воздействиях на оборудования в течение срока жизни;
    • результаты последних испытаний и измерений, динамику их изменения;
    • данные о количестве времени работы в нормальных, облегченных, утяжеленных и других режимах;
    • статистические данные об аварийности, как самого диагностируемого оборудования, так и данные об аварийности оборудования этого вида;
    • данные об условиях окружающей среды за различные периоды

4.6 Блок оперативно-технологического управления

Цели понятны.

Построенная в «Информационной системе eNet» топологическая модель электрической сети и данные по оборудованию, сложенные в систему eNet (как фундамент для расчетных задач), будут также востребованы программными системами для расчета технических потерь (типа «РТП3», которые, кстати, у Вас уже закуплены).

Самое важное в такой интеграции – это то, что данные по электрической сети заносят те специалисты в чьи обязанности входит ведение технических паспортов объектов электрической сети и их оборудования, а расчеты технических потерь с использованием этих данных будут выполнять специалисты ответственные за проведение этих расчетов. Таким образом, каждый специалист на своем рабочем месте добросовестно выполняет свои обязанности и не дублирует работу своих коллег, повышая тем самым эффективность работы предприятия в целом, т.к. у каждого специалиста охваченного автоматизацией высвобождается время для принятия квалифицированных взвешенных (тщательно продуманных) решений.

6. Блок оперативно-технологического управления
В области автоматизации диспетчерско-технологического управления Целью технической политики в области автоматизации диспетчерско-технологического управления является:
  • Обеспечение требуемых качественных показателей электроэнергии и уровня обслуживания участников рынка при решении задач передачи, преобразования и распределения электроэнергии.
  • сокращение сроков ликвидации аварий и скорейшей ликвидации их последствий во взаимодействии с ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС».
  • Снижение уровня потерь электроэнергии в сетях ЕНЭС.
  • Повышение надёжности и безопасности функционирования, улучшение эксплуатационного обслуживания основного и вспомогательного технологического оборудования.
Задачи диспетчерско-технологического управления в ОАО «ФСК ЕЭС» должны решаться в рамках многоуровневой иерархической автоматизированной системы диспетчерско-технологического управления (АСДТУ). АСДТУ, являясь подсистемой АСТУ, относится к классу систем SCADA/EMS/NMS и содержит несколько функциональных блоков, каждый из которых является ядром для реализации определенных категорий функций. АСДТУ ОАО «ФСК ЕЭС» должна обеспечить:
  • комплексную автоматизацию оперативно-технологического управления, включая поддержку организации и проведение ремонтов, технического обслуживания, реконструкции; технического перевооружения и развития сетевого оборудования:
  • участие подразделений ОАО «ФСК ЕЭС» в единой системе оперативно-диспетчерского управления режимами функционирования ЕНЭС (совместно с подразделениями СО-ЦДУ ЕЭС):
  • получение достоверной оперативной и технологической информации, необходимой для комплексной автоматизации различных видов деятельности ФС'К ЕЭС в целом, осуществляемой как с помощью АСДТУ, так и с помощью других подсистем, входящих в состав автоматизированной системы технологического управления (АСТУ) ОАО «ФСК ЕЭС» (Л12).
В области технического и коммерческого учета электроэнергии Целью технической политики в области коммерческого учета электроэнергии является решение следующих основных задач:
  • определение технико-экономических показателей работы ЕНЭС;
  • расчет потерь в электрических сетях;
  • коммерческий расчет с контрагентами за услуги по передаче электроэнергии по сетям ЕНЭС.
Достижение указанных целей обеспечивается:
  1. Созданием автоматизированной информационно-измерительной системы, отвечающей требованиям нормативной базы оптового и розничного рынков электроэнергии и Закона РФ «О единстве измерений» - автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ФСК ЕЭС» как территориально распределенной системы с централизованным управлением.
  2. Автоматизацией расчета потерь электроэнергии в электрических сетях ЕНЭС на всех уровнях технологического управления.
  3. Применение передовых методов и средств измерения электрических величин и их обработки.
  4. Повышение точности результатов измерений и формирования учетных показателей.
  5. Повышение оперативности и достоверности учета в электрической сети ОАО «ФСК ЕЭС» и обеспечение необходимыми результатами измерений и значениями учетных показателей НП «АТС» и ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» в соответствии с требованиями Правил оптового рынка электроэнергии переходного периода.

4.7 Блок интеграции

Цели понятны.

О стандартах МЭК 61970 и 61968, Общей Информационной Модели (CIM) и Модели Обмена Информацией (IEM) и что мы делаем в этом направлении я скажу позже.

7. Блок интеграции
  • использование стандартных (встроенных) механизмов информационного взаимодействия технологических и корпоративных приложений (например, через очереди сообщений, веб-сервисы. специализированный технологический адаптер и т.д.);
  • обеспечение интеграции всех процессов обмена данными на основе Общей Информационной Модели (CIM) и Модели Обмена Информацией (IEM) в соответствии со стандартами МЭК 61970 и 61968.
  • Обеспечение управления процессами обмена информацией на основе развитых средств моделирования бизнес-процессов с возможностью функционального тестирования моделей и создания на их основе автоматизированных цепочек обработки данных (workflow).

4.8 Блок информационного обеспечения

Цели понятны.

Как Вы уже слышали и поняли из предыдущих докладов, «Информационная система eNet» позволяет ролевое и пообъектное ограничение прав доступа к функциям и объектам системы: система предоставляет доступ к данным в соответствии с должностными функциями работника: диспетчера, начальника ПТС, инженера ПТС, начальника СРС, инженера по линиям, инженера по подстанциям. При этом система позволяет персональные настройки экранных форм представлений данных для каждого пользователя системы с возможностью настройки фильтрации, сортировки и количества отображаемых данных.

Система e-Net предоставляет собой современную организацию информационной среды, базирующуюся на технологиях Internet/Intranet, которая вобрала в себя все положительные качества этих технологий: свобода интеграции – позволяет интегрировать ее с информационными Web-узлами заинтересованных организаций (например, открытие по гиперссылке заданной Web-страницы ИС eNet), неограниченное число клиентских рабочих мест.

В систему eNet, кроме паспортных данных об объектах электрической сети и их оборудовании, попадают данные из подсистем мониторинга и диагностики оборудования (через СЭВОЛ – данные о состоянии воздушных линий, через СЭПС – результаты анализа диагностических систем).

В вопросе «управления пространственно-распределенными ресурсами» мы тоже далеко не новички.

В 2001-2002 годах мы разработали по заказу ЗАО «ОПТЭН Лимитед» аппаратно-программный комплекс “GRIDMC” (аббревиатура от Grid Monitoring Center – Центр Сетевого Мониторинга), предназначенный для хранения и представления данных воздушного обследования, лазерного сканирования и наземного обследования высоковольтных воздушных линий, с ведением паспортов элементов воздушных линий (опоры, фундаменты, изоляторы, арматура, …) и выдачей сопроводительной документации.

Подробно о нем Вы можете прочитать на нашем сайте www.alphatech.ru или на сайте наших партнеров ЗАО «ОПТЭН Лимитед» www.opten.ru .

Сегодня мы с Вами не обсуждаем этот интересный программный комплекс – это тема отдельного семинара с приглашением ЗАО «ОПТЭН Лимитед», но лишь скажу, что техническая политика ФСК в «области управления пространственно-распределенными ресурсами» на 80-90% процентов описывает функции GRIDMC: здесь есть и «сбор, хранение и организация доступа пользователей к информации технологического характера о пространственно-распределенных объектах ЕНЭС с использованием геоинформационных технологий» и «унифицированный доступ … к информации об инженерной инфраструктуре и ее характеристиках» и базы данных лазерного сканирования, масштабный ряд единой топографической основы, базы графических данных типа 3D объекгов энергетики, базы объектно-ориентированных семантических данных.

Обращаясь к руководителям Вашей компании скажу, что если Вас интересует 3х-мерное представление электрической сети на 3х-мерной географической основе, то Вы можете заказать ЗАО «ОПТЭН Лимитед» лазерное сканирование с вертолетов Ваших электрических сетей, а мы Вам предоставим модуль 3D-данных в «Информационной системе eNet» аналогичный GRIDMC.

8. Блок информационного обеспечения
В области хранения и представления технологических данных.
  • Обеспечение унифицированного доступа к совокупному объему технологических данных по всем объектам ЕНЭС прикладным системам и пользователям КИСУ.
  • сбор данных от всех подсистем технологического управления:
    • Систем автоматического управления и регулирования;
    • Автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП):
    • Подсистемы мониторинга и диагностики оборудования;
    • Системы коммерческого и технического учета электроэнергии;
  • агрегирование данных, ведение исторических архивов параметров процессов, математическую обработку данных;
  • унифицированное представление данных клиентским приложениям конечных пользователей и обмен данными на основе Единой информационной модели (CIM).
  • Обеспечение возможности поэтапного наращивания объемов собираемых данных, вторичных функций обработки данных и масштабирования количества одновременно работающих с системой клиентских приложений и прикладных систем.
В области управление технической информацией.
  • информационное обеспечение жизненного цикла различных объектов ЕНЭС.
  • обеспечить стандартизированный подход к созданию, эксплуатации и модернизации объектов ЕНЭС на основе двух групп стандартов:
    • функциональные стандарты, определяющие порядок функционирования системы в соответствии с требованиями ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «РАО ЕЭС России» (отраслевые и промышленные стандарты электроэнергетики, стандарты МЭК и т.п.);
    • стандарты жизненного цикла, определяющие процессы проектирования (разработки), строительства, пуско-наладочных испытаний, эксплуатации и ликвидации объекта (международные (ISO/IEC 10303, 12207. 900х и др.) и российские стандарты (ГОСТ Р 34, ГОСТ Р ИСО 10303).
  • обеспечение всех участников процесса создания, управления и эксплуатации объектов ЕНЭС доступом к технической информации средствами современных информационных технологий;
  • обеспечение координации взаимодействия департаментов, служб и филиалов ОАО «ФСК ЕЭС», а также внешних организаций (подрядчиков, аутсорсеров) в процессе создания, развития и эксплуатации объектов электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС»;
  • обеспечение контроля качества технической информации по объектам ЕНЭС и другим системам, а также контроль корректности протекания процедур управления жизненным циклом объектов ЕНЭС.
В области управления пространственно-распределенными ресурсами
  • Сбор, хранение и организация доступа пользователей к информации технологического характера о пространственно-распределенных объектах ЕНЭС с использованием геоинформационных технологий.
  • реализация пространственно-технического мониторинга состояния оборудования ЛЭП, мониторинга чрезвычайных ситуаций (пожары, гололедообразование, молниевые разряды, шквальные ветры), пространственного взаимодействия энергообъектов с окружающей средой и сторонними хозяйствующими субъектами.
  • Создание достоверного хранилища данных, содержащего в себе полную геоинформацию об инженерной инфраструктуре ЕНЭС, сетевой топологии, ее характеристиках и объектах, участвующих в бизнес-процессах ОАО «ФСК ЕЭС».
  • Повышение достоверности информации об инженерной сети путем организации системы сбора, передачи, хранения и обработки геоинформационных данных об энергообъектах и оборудовании сетей
  • Предоставление геоинформационных данных, необходимых для разработки мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуации и организации ликвидации их последствии
  • Унификация доступа и увеличение оперативности доступа к информации об инженерной инфраструктуре и ее характеристиках во всех подразделениях компании
  • Поддержка и обеспечение доступа к следующим базам данных:
    • базы данных съемок с космических и авиационных платформ, включая традиционные и специальные виды съемок такие как лазерное сканирование, ультразвуковое и магнитометрическое зондирование объектов;
    • масштабный ряд единой топографической основы;
    • базы графических данных типа 3D объекгов энергетики;
    • базы данных мониторинга окружающей среды.

5. Стандарты Международной электротехнической комиссии 61970 и 61968

Несколько важных слов о тех стандартах МЭК 61970 и 61968, на которые так много ссылок в «Положении о технической политике» и материалы которых мы уже три года успешно используем в своих разработках.

План:

  1. История и назначение стандартов
  2. Обобщенная информационная модель — CIM
  3. Интеграционная шина - обмен моделями в формате XML (CIM XML Model Exchange)
  4. Практическое использование стандартов ООО «Альфа Технология»
  5. История и назначение стандартов

5.1 История и назначение стандартов

В основе построения системы управления ЕНЭС для информационного обеспечения задач контроля и управления состоянием и режимом сетей и оборудования, а также финансовыми расчетами, должно лежать создание единой информационной корпоративной системы управления. Столь сложная иерархическая система, состоящая из многих компонентов, интегрируемых между собой, как по информации, так и по управлению, может быть построена только на основе принятых всеми разработчиками методов унификации. Все интегрируемые компоненты должны использовать единую информационную модель, единую систему классификаторов и справочников, унифицированные структуры данных, единые данные параметров системы в реальном времени, данные коммерческого учета электроэнергии, единую геоинформационную систему.

Создание единого информационного пространства и организацию информационного взаимодействия субъектов рынка между собой целесообразно осуществлять на основе обобщенной информационной модели (Common Information Model - CIM) - далее СИМ.

Обобщеннная информационная модель представляет собой некоторую концептуальную модель для описания различных предметов (объектов) окружающего мира, используя объектно-ориентированную терминологию. По существу СИМ представляет собой информационную модель, задачей которой является единое унифицированное представление структур данных, независимо от источника происхождения данных и целей их использования.

Первые работы по созданию СИМ - технологии появились где-то в первой половине 90-х годов. Необходимость единого подхода к методике интеграции различных приложений становилась тем острее, чем быстрее развивалась WEB-технология и уже в 1992 году была организована международная группа по распределенному управлению задачами (Distributed Management Task Force - DMTF), целью которой была, прежде всего, разработка СИМ-стандартов, обеспечивающих создание интегрированных приложений в неоднородных (гетерогенных) вычислительных системах.

  • Обобщенная информационная модель (Common Information Model - CIM) есть информационная модель концептуального представления информации, которая позволяет унифицировать и расширить существующие инструментарий и стандарты управления, используя объектно-ориентированные конструкции. (Distributed Management Task Force - DMTF)
  • Обобщенная информационная модель есть абстрактная модель, которая все множество элементов электроэнергетической системы представляет стандартным образом в виде описания объектов, их свойств и связей между ними. Такое единое описание позволяет осуществлять интеграцию различных приложений, выполненных независимыми изготовителями. (МЭК – 61970-301)

СИМ описывает объектно-ориентированное представление данных, используя терминологию и методы "Универсального языка моделирования" (Unified Modeling Language - UML), являясь реализацией UML в части представления данных. СИМ представление включает в себя такие общие абстрактные элементы как классы, объекты, свойства, методы и ассоциации. Основным элементом СИМ является схема, с помощью которой описывается информационная модель объекта. Схема является формальным определением модели. Язык изображения схемы полностью соответствует языку изображения UML.

  • Идея использования СИМ технологии в энергетике возникла в Американском научно-исследовательском институте энергетики Energy Power Research Institute (EPRI) в группе проектов Control Center API (CCAPI) – 1997 год
  • Идея была развита в документах Международной Электротехнической Комиссии (IEC). Технический комитет 57 (TC57) МЭК утвердил стандарты:
    1. МЭК 61850-7-1,2,3,4 . Сети и системы связи на подстанциях. Базовая информационная модель
    2. МЭК-61968 - 1,2,3,4 Системы распределения электроэнергии (DMS)
    3. МЭК 61970-301 Системы производства и передачи (EMS)
  • Как отдельное направление (и как часть стандартов IEC 61970) утвер-дился обмен моделями в формате XML (CIM XML Model Exchange)

Идея использования СИМ технологии для моделирования энергетических объектов, в том числе и сиcтем, была впервые выдвинута в Американском научно-исследовательском институте энергетики (Energy Power Research Institute - EPRI) в середине 90-х и была реализована в группе проектов под общим названием Control Center API (CCAPI). Основная задача проектов состояла, во-первых, в обеспечении интеграции приложений различных изготовителей в рыночных условиях и, во-вторых, в обеспечении независимости потребителя приложений от его разработчика.

Эта идея была развита в документах Международной Электротехнической Комиссии (IEC). Технический комитет 57 (TC57) МЭК отвечает разработку набора модельно-ориентированных стандартов для автоматизации предприятий энергетики.

Учитывая специфику электроэнергетической отрасли, в качестве методической основы построения всей российской системы национальных стандартов целесообразно принять международные стандарты МЭК, которые уже сегодня обеспечивают на единой методической основе классификацию и кодирование оборудования и данных для подстанций, распределительных систем и систем производства и передачи.

В настоящее время МЭК уже принял в качестве стандартов следующие документы:

  1. МЭК 61850-7-1,2,3,4 . Сети и системы связи на подстанциях. Базовая информационная модель.
  2. МЭК-61968 - 1,2,3,4 Системы распределения электроэнергии (DMS)
  3. МЭК 61970-301 Системы производства и передачи (EMS)

В стадии обсуждения находятся документы серии МЭК 61970-4XX, МЭК 61970-5ХХ, определяющие интерфейсы обмена и состав сообщений обмена.

При применении традиционных методов разработки каждое приложение создает свою собственную информационную модель физического объекта со своими структурами данных и описаниями связей между ними. Поэтому связь между приложениями представляет из себя отдельную проблему, которая превращает сложные комплексы, как принято говорить, в «блюдо спагетти». В случае использования СИМ – представления создается единая информационная модель физических объектов и все приложения обмениваются данными, используя их единое описание. Исследование экономического эффекта от применения СИМ-модели, выполненное на базе электроэнергетической системы TVA (штат Тенесси, USA) и включающее стоимость разработки, эксплуатации и внедрения дало экономию почти на порядок. Следует отметить, что использование методов представления данных внутри каждого приложения ни в коей мере не является ограничением для разработчика. СИМ представление является единым языком описания данных и, соответственно, интерфейса только в общей интегрированной среде Иначе говоря CIM представляет собой общий язык для приложений при работе в единой большой системе.

В настоящее время уже принят ряд документов МЭК в качестве международных стандартов. Основными из них являются стандарты МЭК 61850 –7 (уровень подстанции), МЭК 61968 (Интерфейсы системы распределения – DMS) и МЭК 61970 (Интерфейсы системы производства и передачи – EMS). Перечень основных документов и перспективы разработки можно найти на http://www.cimuser.org/

В России первые работы по интеграции приложений с использованием стандартных методов по инициативе ВНИИЭ изучаются с начала 2001 года. В начале обсуждение шло по линии унификации интерфейсов и протоколов обмена с использованием WEB-сервисов. Но уже в 2002 г. создание единой информационной модели на базе СИМ – технологии стало предметом детального изучения.

Реструктуризация электронергетики и, в частности, создание Федеральной сетевой компании (ФСК), Системного оператора (СО-ЦДУ) и Администратора Торговой Системы (АТС), существенно повысили необходимость интеграции автоматизированных систем управления на основе современных технологий. Существующие в настоящее время в ЕНЭС разобщенные базы данных об объектах российской энергетики, режимах энергосистем, ретроспективных архивах событий в энергосистемах уже не удовлетворяют потребности надежного и качественного управления энергообъединениями. Параллельное развитие систем управления ФСК, СО-ЦДУ и АТС требует создания общей информационной структуры, обслуживающей функционирование электротехнической отрасли в целом. Средством достижения этих целей является развитие специальных информационных технологий и, прежде всего, СИМ-технологии.

5.2 Обобщенная информационная модель – CIM

В стандарте IEC-61968 выделены и специфицированы все основные задачи предприятия, занятого передачей и распределением электрической энергии. Таковыми, в соответствии со стандартом, являются:

  • Оперативное управление электрической сетью;
  • Оперативное планирование и оптимизация режимов работы электрической сети;
  • Планирование развития электрической сети;
  • Распределение электрической энергии – взаимодействие с потребителями;
  • Съем показаний измерительных приборов (в том числе приборов учета) и управление электроснабжением потребителей;
  • Управление основными фондами (только для объектов электрической сети);
  • Обслуживание и строительство объектов электрической сети;
  • Взаимосвязь с общими задачами предприятия (сбыт энергии, персонал, финансы и другие задачи);

Каждая из задач, дополнительно подразделяется на автономные функциональные блоки. Для всех функциональных блоков в стандарте построена информационная модель.

Целью стандарта является построение взаимодействия между специализированными программными комплексами в области электроэнергетики. Обмен, по стандарту строится на интеграционной шине. К шине подключаются с целью информационного обмена совместимые по стандарту программные комплексы. Для программных комплексов, не поддерживающих обмен по данному стандарты разрабатываются специальные адапторы – программы, обеспечивающие обмен между интеграционной шиной, и специализированным программным обеспечением. Взаимодействие, построенное на стандарте, позволит сократить расходы на интеграционные процессы.

На сегодняшний день, стандарт применяется для организации взаимодействия между программным обеспечением в крупнейших зарубежных электроэнергетических предприятиях – в Европе - EDF, В Cеверной Америке – крупнейшие сетевые компании (LIPA, NYPA, CEC, PESG),

В стандарте IEC 61970 описывается оборудование электросетевого предприятия

В обоих стандартах дается описание интерфейсов по обмену данными.

5.3. Интеграционная шина - обмен моделями в формате XML (CIM XML Model Exchange)

ЗАЧЕМ «Единая Коммуникационная шина»?

Для обеспечения функционирования рынка электроэнергетики системы управления таких структур как ФСК (АСТУ, КИСУ), СО-ЦДУ, АТС должны обеспечивать устойчивый и своевремен-ный обмен данными и согласованные действия в области технологического и экономического управления. Для этого необходимо иметь единую среду обмена, независящую от конкретной реализации той или иной системы управления на различных уровнях иерархии.

5.4 Практическое использование стандартов ООО «Альфа Технология»

Начиная с 2005 года, мы, во многом ориентируемся на международные стандарты для электроэнергетических предприятий. Это стандарты IEC (МЭК) серии 61968 и 61970. В данном стандарте определены все задачи автоматизации для любого предприятия электроэнергетики. В стандарте так же определены принципы взаимодействия автоматизированных систем на стыке инженерно-технического управления и управления финансового.

Таким образом, нам как разработчикам программного обеспечения для электросетевого предприятия остается внимательно читать эти стандарты, консультироваться с Заказчиком (о правильности толкования сделанных нами переводов необходимых частей стандартов) и добросовестно воплощать в своих разработках заложенные в стандартах бизнес-процессы и структуры данных.

Опираясь на эти стандарты мы очень сильно экономим время при разработке технических заданий на новые функции, модули, системы.

Хочу отметить, что программное обеспечение ООО «Альфа Технология» позволяет создать базис (фундамент) основных данных, которые нужны практически во всех указанных задачах.

Выставка «Электрические сети России - 2014»
см. подробнее>>>
 
Выставка «Электрические сети России - 2013»
см. подробнее>>>
 
Выставка «Электрические сети России - 2012»
см. подробнее>>>