Быстрый и точный учет электроэнергии

Ольга Мельник

С переходом на оптовую торговлю электроэнергией практически все сбытовые и генерирующие станции столкнулись с необходимостью создания автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ). Требования к ним определяет НП АТС, и в основных функциях АИИС КУЭ различных производителей разницы практически нет. Но это не значит, конечно, что все системы одинаковые.

Воткинская ГЭС, входящая в "УК ГидроОГК", -- одна из узловых станций в объединенной энергосистеме Урала. Она участвует в автоматическом регулировании частоты и перетоков мощности по линии электропередач "Центр -- Урал" и, как станция с суточным и сезонным регулированием, покрывает утренние и вечерние пиковые нагрузки в Уральской энергосистеме, во многом определяя бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей этого региона. Предприятие выделяется даже в "УК ГидроОГК", известной многими своими передовыми ИТ-решениями и сильной экспертизой в области ИТ. "Наша ГЭС уникальна, -- считает Владимир Васильков, ведущий инженер службы АСДТУ. -- Еще в 70-е годы у нас была внедрена АСУ ТП на вычислительных машинах М-6000. Со временем старое оборудование заменялось, круг задач расширялся, устанавливались новые системы. Основная заслуга наших ИТ-специалистов -состоит в автоматизации технологических процессов, интеграции систем при переходе на более современное оборудование и поддержании в работоспособном состоянии установленного". С 1998 года на станции действует метрологически аттестованная система коммерческого учета (АСКУЭ), которую специалисты предприятия устанавливали своими силами. Она работает в автоматическом режиме, данные собираются с 30-минутным интервалом и обрабатываются, ведется контроль выработки и небаланса по ГЭС в целом и по системам шин 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ, в полночь распечатывается ведомость учета за сутки, формируются макеты и передаются потребителям и заинтересованным субъектам оптового рынка электроэнергии. В конце месяца формируется основной финансовый документ и баланс за месяц.

Но существовавшей системы учета в новых условиях оказалось недостаточно. Решено было создать новую, с дискретностью сбора данных в одну минуту. "Такая дискретность продиктована современными требованиями к учету электроэнергии, выполнению плана выработки и ведению графика нагрузки на гидроэлектростанции, - поясняет Владимир Васильков.-- С запуском оптового рынка электроэнергии возникли жесткие требования к соблюдению графика нагрузки в пределах ±2% (отклонение карается штрафными санкциями). Данные установленной ранее АСКУЭ мы использовали для контроля графика нагрузки и выполнения плана выработки электроэнергии, но дискретность, с которой она работает, не позволяет оперативно реагировать на отклонения от графика и плана выработки. Достоверные данные поступали с опозданием на 30 минут"

Новая АИИС КУЭ Воткинской ГЭС создавалась как трехуровневая распределительная система с централизованным управлением, включающая 86 точек учета. После проведения открытого конкурса в ноябре 2004 года генеральным подрядчиком проекта стал холдинг "Оптима". Работы выполнялись силами компании "Энера Инжиниринг", входящей в холдинг "Оптима" и имеющей собственные наработки в области создания систем коммерческого учета энергии. В частности эта компания занималась реализацией аналогичного проекта на Конаковской ГРЭС, чья АИИС КУЭ впоследствии получила награду НП АТС "За самый высокий класс качества систем коммерческого учета".

Для решения основной задачи -- обеспечить дискретность сбора данных в одну минуту -- в ходе проектирования будущей АИИС КУЭ специалисты "Энера Инжиниринга" предложили заказчику использовать совершенно новые двухинтерфейсные счетчики СЭТ-4ТМ.03 производства ФГУП "Нижегородский завод им. М. В.Фрунзе" и программно-аппаратный комплекс "Пирамида 2000" (разработка ИТФ "Системы и технологии"). Такое решение, удовлетворяющее требованиям интеграции, а также способность подрядчика провести интеграцию АИИС КУЭ с другими системами станции во многом определили выбор победителя конкурса на этот проект. Однако комплекс "Пирамида 2000" на тот момент не имел соответствующего модуля для обработки данных, ежеминутно поступающих с датчиков в систему. Поэтому сотрудники компании "Энера Инжиниринг" подготовили рекомендации по усовершенствованию системы "Пирамида 2000" и добились от разработчика предоставления соответствующего модуля в кратчайшие сроки.

Для организации управления проектом в рамках "УК ВоГЭК" (теперь -- часть "УК ГидроОГК") одновременно по всем семи ГЭС, входящим в нее, была создана проектная группа под руководством директора по ИТ Гаральда Бандурина. В нее вошли главный эксперт, руководитель проекта и директор проектного офиса; в роли технических экспертов выступали представители каждой ГЭС. Для технического сопровождения работ непосредственно на ГЭС была создана группа технических кураторов под руководством Владимира Василькова. Внешних технических консультантов не привлекали, так как по этому направлению на Воткинской ГЭС имеется собственная экспертиза.

Согласно составленному план-графику реализация проекта в соответствии с требованиями НП АТС должна была завершиться до 1 ноября 2005г. Но в процессе его выполнения "…сроки пришлось корректировать, поскольку на начальном этапе никак не могли найти взаимопонимания с генподрядчиком", -- замечает Владимир Васильков. В мае 2005 года проект перешел в стадию активного внедрения. Поскольку внедрение проекта подразумевало большой объем разнородных работ, "Энера Инжиниринг" привлекла ряд субподрядчиков, в частности, компанию НПФ "Современные технологии", которая по уже разработанному проекту провела монтаж и наладку оборудования и ПО. Для метрологического обеспечения проекта привлекались специалисты Всероссийской научно-исследовательской метрологической службы. В результате АИИС КУЭ Воткинской ГЭС точно в срок была сдана в опытную эксплуатацию, а еще через четыре месяца -- в промышленную.

Внедрение проекта позволило существенно повысить оперативность поступления информации, а следовательно, своевременно реагировать на все изменения и эффективно управлять режимами энергоснабжения. С использованием новой системы коммерческого учета контроль графика нагрузки и учет выработки электроэнергии ведется практически в реальном времени. АИИС КУЭ интегрирована с действующей на станции АСУ ТП. С другими системами интеграция не планировалась, но если будет необходимо, возможность такая есть.

Ведется подготовка к испытаниям АИИС КУЭ на предмет соответствия требованиям оптового рынка электроэнергии и к утверждению коэффициента класса качества системы. По условиям НП АТС коэффициент класса качества, присвоенный АИИС КУЭ, учитывается при распределении физических небалансов электроэнергии, произведенной или потребленной на ОРЭ, и определяется основными показателями качества системы -- надежностью, защищенностью от несанкционированного доступа, функциональной полнотой и степенью автоматизации выполняемых функций. Согласно официальной методике определения класса качества в расчет принимается 35 параметров надежности, 16 параметров защищенности, 42 параметра функциональной полноты и 29 параметров степени автоматизации. Чем ближе коэффициент к единице, тем лучше; система с коэффициентом единица будет считаться идеальной. Предварительный подчет коэффициента для АИИС КУЭ Воткинской ГЭС дал результат 1,07.

На созданную АИИС КУЭ подрядчик обеспечивает год гарантии. Дальнейшая поддержка скорее всего будет осуществляться силами собственных специалистов Воткинской ГЭС, так как они непосредственно участвовали в создании системы. Кроме того, "…в регионе нет организаций, которые могли бы предложить нам такой сервис, - говорит Владимир Васильков. -- Фирма, проводившая наладку системы, находится в 400 км от нас. А опыт показывает, что в устранении возникающих неисправностей часто бывает необходима оперативность, так как учет электроэнергии напрямую связан с финансовыми расчетами за нее".

Еще на трех ГЭС (Жигулевской, Саратовской и Волжской), входящих в "УК ГидроОГК", устанавливаются точно такие же системы. Отличаться от АИИС КУЭ Воткинской ГЭС они будут более низкой дискретностью, так как эти станции менее автоматизированы и не готовы использовать высокую дискретность для контроля ведения графика нагрузки. Но возможность настройки высокой дискретности в АИИС КУЭ этих ГЭС тоже имеется. Новые АИИС КУЭ, но других производителей, устанавливаются и на остальных ГЭС, входящих в "УК ГидроОГК".