© PSI AG 2012

Реализация лучших практик системного инжиниринга и европейского опыта для решения задачи автоматизации подготовки технических

условий в сетевой энергетике (форсайт-пример)

© PSI AG 2012

Начальные и граничные условия

Информационное обеспечение:

•Состав используемого технологического оборудования (паспортные данные, техническое состояние, стоимостные, эксплуатационные характеристики, сроки службы и пр.);

•Координаты месторасположения сетевых активов;

•ГИС-подложка с необходимой детализацией и топо-слоями (дороги, растительность, геодезия, водоемы, строения и пр.) и поддержкой топологии сети

•Кадастровые планы города и региона

•Балансовая принадлежность смежных сетевых активов

•Привязка имеющихся сетевых активов (ЛЭП, КЛ, ПС, РП…) к ГИС-подложке

•Объемы, схемы присоединения и картографическая привязка существующих потребителей

•Реестр заявителей по заключенным и планируемым к заключению договорам ТП с проектными решениями по ТП с привязкой ко времени предполагаемого ТП/строительства

•Данные по текущей нагрузке питающих фидеров, распределение нагрузки по сети 0.4/6/10/35/110/.. кВ

•Нормативы стоимости и сроков строительства и эксплуатации по классам объектов, типам оборудования, типам трасс, районам города и пр.

Математическое обеспечение:

•Расчетные алгоритмы по прогнозу нагрузок и различных узлах/ветвях сети с учетом ненаблюдаемых энергорайонов

•Расчетные алгоритмы прогноза нагрузок по данным Реестра заявителей

•Расчетные алгоритмы выбора оптимального варианта развития сети для обеспечения группы ТП с учетом всех граничных и временных условий и пр.

Методическое обеспечение:

•Методика привязки энергоактива к ГИС (методика переноса данных на ГИС из других источников – «кальки», проекты, ортофото материалы и пр.)

•Методика определения типовых условий ТП и методика оценки стоимости ТП в типовых условиях

•Методика выбора альтернативных вариантов при выборе оптимального сценария ТП и пр.

Да Нет

© PSI AG 2012

• Необходимость учитывать при анализе и сравнении вариантов развития сети как технические, так и экономические характеристики вариантов развития сети

• Экономические характеристики вариантов развития сети должна включать в себя не только стоимость строительства/модернизации сети, но и стоимость эксплуатации (учет полной стоимости владения по ЖЦ оборудования)

• Для анализа технических характеристик вариантов развития сети они должны быть выражены в конкретных цифрах – объем недоотпуска электроэнергии, время простоя, величина потерь за период, надежность и т.д.

• Необходимо учитывать сложные схемы сети, большое количество замкнутых сетей, питания потребителей от нескольких подстанций и пр.

• Сложность планирования сети в условиях мегаполисов и крупной городской застройки. Необходимость интеграции множества источников данных

• Для выбора наилучшего решения требуется проводить моделирование и анализ большого количества вариантов. Для каждого варианта необходимо выполнять большое количество технических и экономических расчетов, учитывать существующие ограничения и влияющие факторы. Это требует больших ресурсов!

• Отсутствие единого инструмента для выполнения такой работы приводит к большим трудозатратам на моделирование и анализ одного варианта, что ведет к сокращению количества рассматриваемых вариантов, упрощению расчетов (потеря точности и достоверности результатов), выбору «условно оптимального» варианта на основе «экспертных» мнений.

Дополнительные требования к Системе

© PSI AG 2012

Выводы

• Состав и качество имеющихся в наличии видов обеспечения не соответствует требованиям целевой задачи

• Часть работ по созданию видов обеспечения явно относится к общеотраслевому уровню и требует больших затрат на их создание

• Уровень имеющихся «здесь и сейчас» компетенций (в широком смысле) не соответствует требованиям целевой задачи и пр.

По факту имеем типичную задачу для «системного инжиниринга» – создание прорывной технологии в условиях существования неблагоприятных начальных и граничных условий.

© PSI AG 2012

Проекты-аналоги…

© PSI AG 2012

Компетенции

Объемы Функции

Методика решения задачи

© PSI AG 2012

Необходимые условия решения задачи

• Наличие настойчивого и долговременного Желания Заказчика увидеть целевой результат

• Правильно спланированные планы работ, позволяющие Заказчику «видеть результат» в осязаемые промежутки времени (4-6 месяцев) – quick wins

• Наличие отработанных методик и успешного опыта решения аналогичных задач

• Наличие кадрового потенциала и методик для создания и развития новых компетенций, включая дистанционное обучение

• Наличие соответствующей уровню решаемой задачи технической и организационной базы

• Поддержка стратегии выделения в перспективе «общеотраслевой» части проекта в отдельную самостоятельную структуру с соответствующей организационной и финансовой поддержкой

• Наличие Стратегических Партнеров по реализации проекта, обладающих необходимой компетенцией и опытом

• (Крайне желательно) наличие аналогов в мировой практике, доступных для изучения и разумного копирования

© PSI AG 2012

Зарубежный опыт - Германия

• Научно-исследовательская ассоциация в области электрооборудования и энергоэкономики (IAEW - 1921 г.) учредила научно-исследовательский энергетический институт (FGH - 1950 г.) на базе Технического университета г.Аахена (RTWH)

• Направления деятельности: НИОКР, обучение, сертификация оборудования, экспертиза проектов, формирование отраслевой НСИ, сбор и анализ энергостатистики и пр.

• Более 100 ассоциативных члена

• Отдельное направление – разработка отраслевой ГИС-системы для поддержки процессов планирования развития национальной энергосистемы (разработка с 1974 г.)

• Более 60% рынка Германии, продукт используется в Люксембурге, Австрии, Таиланде и др. странах

• Собственные многолетние базы данных по статистике отказов, приведённой стоимости владения и пр.

© PSI AG 2012

Сценарии планирования развития сети

© PSI AG 2012

Критерии выбора оптимального варианта развития

© PSI AG 2012

Граничные условия и степени свободы

© PSI AG 2012

Технология выбора оптимального варианта

© PSI AG 2012

Пример ТЭО выбора варианта развития сети

© PSI AG 2012

Предложение по использованию международного опыта

• Выбрать площадку и Стратегических партнеров по изучению и переносу полезного зарубежного опыта и наработок в Россию (на сетевую компанию-полигон)

• Изучить опыт Германии и других стран в области планирования развития электрических сетей

• Определить оптимальную по критерию «стоимость владения-сроки внедрения и освоения» конфигурацию программного продукта

• Определить необходимые источники данных, проанализировать имеющиеся ограничения, определить минимально-необходимый состав функций

• Используя принципы системного инжиниринга организовать освоение, адаптацию, подготовку, внедрение и сопровождение пилотной системы на сетевой компании-полигоне

• В случае успеха – подготовить организационно-техническую базу для расширения системы на смежных субъектов ОРЭ – ФСК и МРСК

© PSI AG 2012

Вариант по выбору партнеров - МФТИ

• Бесспорный авторитет в европейском (мировом) научном сообществе

• Статус некоммерческой научной организации с преимущественно государственным финансированием – «равно-удалённость» от российских энергокомпаний

• Возможность стать ассоциативным членом IAEW

• Наличие многолетнего опыта решения задач «системного инжиниринга»

• Наличие современной технической базы:• Мощные вычислительные мощности и развития телеком-инфраструктура

• Удобное географическое расположение к источникам данных

• Возможности дистанционной работы и обучения

• Наличие соответствующей общенаучной и прикладной экспертизы:• В области высшей математики (алгоритмы оптимизации)

• В области сложных электротехнических расчетов

• В области прикладного и системного программирования

• В области методик быстрого дистанционного обучения

• Наличие объемного и пополняемого кадрового ресурса (студенты и специалисты)

© PSI AG 2012

Вариант по выбору партнеров - PSI

• Лидер на рынке систем АСДТУ немецко-говорящих стран ЕС (Германия, Швейцария, Австрия, Люксембург)

• Действительный член IAEW с 1985 г. – доступ ко всем разработкам FGH, синхронизированные модели данных, унифицированные алгоритмы расчета, поддержка множества интерфейсов импорта-экспорта данных

• Опыт локализации и адаптации сложных программных продуктов в России

• Самая большая доля рынка АСДТУ в России среди зарубежных поставщиков SCADA/DMS/EMS

• Единственный поставщик с реально-работающими расчетно-аналитическими функциями (DMS/EMS) – 4 проекта

• Наличие специального «российского релиза» ПО PSIcontrol

• Наличие полностью интегрированного решения для решения задач ОТУ сетевой компании PSIcontrol+PSIcommand

• Наличие множества схем интеграции с SAP и всеми известными GIS

• Более 50 обученных инженеров, 4+ партнера по реализации…

© PSI AG 2012

ГИС-система

ERP-системаОфисные системы

ЦУС

Возможная схема работы

Площадка сетевой компании

Проектный офис

НСИ НСИ

Стенд ЦУС

Стенд ГИС

Площадка МФТИ

Учебный Центр

Инт

егра

цио

нная

шин

а U

IB C

IM/S

VG

Консалтинг

© PSI AG 2012

НСИ НСИ

Состав решаемых задач на стенде МФТИ

Проектный офис

Организация освоения «лучших практик». Постановка и контроль работы механизмов PDCA-управления портфелем проектов (создание необходимых инструментов, методик, ПО и пр.)

Формирование учебных курсов и методик обучения, обучение преподавателей, постановка дистанционной подготовки персонала к реализации следующих этапов реализации проектов. Контроль качества знаний персонала.

Формирование информационных моделей электрических сетей, Формирование структур необходимой НСИ и ее заполнениеФормирование интерфейсов обмена данными (НСИ, графика, расчетные модели сети и пр.)

Формирование графических и расчетных моделей электрических сетей ОАО «Ленэнерго». Постановка процессов обеспечения работы ЦУС. Формирование нормативных и учебных материалов.

Формирование схем БД, необходимого состава данных и алгоритмов. Проведение тестовых расчетов и постановка процесса расчета вариантов развития сети и выдачи технических условий ТП. Формирование нормативных и учебных материалов.

Инт

егра

цио

нная

шин

а U

IB н

а б

азе

CIM

/SV

G

© PSI AG 2012

Тюмень-энерго

МРСК Урала

МРСК Волги

МРСК ЦиП

ФСК ЕЭС

НСИ НСИ

Перспектива отраслевого решения

Проект-ный офис

НСИ НСИНСИ НСИБД НСИЛенэнерго

ЦУСЛенэнерго

Энерго-ГИСЛенэнерго

Отраслевой научно-исследовательский

и Учебный Центр на базе МФТИ

© PSI AG 2012

Предложение по началу работ

• Решение организационных и финансовых вопросов. Выбор платформ для формирования технической базы.

• Формирование технической базы (стенда) для решения отраслевых задач электроэнергетики на базе МФТИ

• Отработка механизмов решения задач на базе стенда МФТИ и полигона в ОАО «Ленэнерго»:• Формирование отраслевой НСИ. Интеграция с внешними источниками данных;

• Формирование отраслевой ГИС с соответствующими расчетными модулями;

• Формирование и отработка решения прикладных задач на примере электрических сетей ОАО «Ленэнерго»

• Формирование необходимой нормативной и методической базы

• Формирование инфраструктуры обучения отрасли. Отработка на ОАО «Ленэнерго»;

• Выход на отраслевой рынок с предложением о расширении географической зоны и состава решаемых задач

• Формирование коммерческой услуги для отраслевых предприятий для покрытия накладных расходов (?)

© PSI AG 2012

Андрей БерезинДиректор департамента

промышленности и энергетики ООО «ПСИ»,

к.т.н.

119021 МоскваЗубовский бульвар, 13 стр.2

Российская Федерация

Тел.: +7/499/246-39-30 Факс: +7/499/246-85-52

Web: www.psi.de

Спасибо за внимание! Ваши вопросы?

labsm@frtk.ru