Умная сеть для северной столицы

Потребление электроэнергии в России растет: в 2017 году оно составило 1 059,5 млрд кВт·ч, а в 2018-м — уже 1 076,1 млрд кВт·ч. Для электроэнергетической отрасли это является настоящим вызовом, в ответ на который она наращивает производство: если в 2017 году было выработано 1 073,6 млрд кВт·ч, то в 2018-м — уже 1 091 млрд кВт·ч. Однако имеющаяся инфраструктура электроэнергетики, оставшаяся еще с советских времен, не полностью соответствует запросам населения и бизнеса. Одна из главных проблем — изношенность сетвой и генерирующей инфраструктуры. По подсчетам экспертов, в некоторых регионах она достигает 90%.

На реализацию государственного плана модернизации электросетей до 2024 года будет направлено не менее 250 млрд рублей. По словам министра энергетики Александра Новака, в эксплуатацию будут введены более 6 тыс. км линий электропередачи, более 3,5 тыс. МВА трансформаторных мощностей. Согласно этому плану, количество субъектов РФ, в которых управление электросетевым хозяйством будет осуществляться с применением интеллектуальных систем, должно вырасти с 10 в 2020 году до 70 в 2024 году.

Параллельно с государством модернизацией своих сетей занимаются и отдельные распределительно-сетевые компании. Например, «Ленэнерго» — одна из крупнейших (и старейших, существует с 1886 года) в стране РСК. Она обслуживает довольно большой рынок: территорию Санкт-Петербурга и Ленинградской области, где проживают 4,6% населения страны (почти 7 млн человек). В 2018 году, судя по отчету компании, отпуск электроэнергии из сети составил 31,3 млн кВт·ч, прирост к предыдущему году — 2,6%. Наращивая объем передачи электроэнергии, «Ленэнерго» смогла одновременно и снизить количество технологических нарушений: с 3,9 тыс. в 2014 году до 3 тыс. в 2018-м. А средняя длительность перерыва электроснабжения потребителей и вовсе сократилась в несколько раз: с 3,39 часов в 2014-м до 1,67 часов в 2018 году.

Цифровые технологии — наиболее эффективное решение для снижения потерь электроэнергии, уменьшения количества технологических нарушений, увеличения скорости их ликвидации и обеспечения надежности и бесперебойности энергоснабжения. И для решения этих задач в «Ленэнерго» выбрали цифровые решения Siemens.

Для этого требуются серьезные инвестиции. Как сообщается, «Ленэнерго» вложит в цифровое переустройство сетей в одном только Адмиралтейском районе Петербурга около 1,5 млрд рублей. В «Ленэнерго» выбрали оптимальный подход к модернизации электросетей: создание комплексного плана их развития на основе цифрового двойника сети, ее виртуальной копии. Она уже создана в программе PSS SINCAL Siemens. Работая с цифровым двойником, можно выявить проблемные места сети, выбрать ее оптимальную структуру, средства автоматики для управления, а также рассчитать стоимость реализации проекта.

Цифровой двойник даже даст возможность сэкономить — отказавшись от точечной модернизации, которая в долгосрочном периоде оказывается более дорогостоящей. Кроме того, он является основой для оценки внедрения «умной сети» (Smart Grid) —технологии, позволяющей обеспечить бесперебойное и надежное электроснабжение с помощью автоматизации процессов переключения и анализа данных, получаемых от сети. Созданием именно таких сетей и занимается компания Siemens по всему миру. В России первый подобный проект модернизации электрических сетей уже реализуется в Уфе в компании «БЭСК».

В Уфе «умная сеть» действует следующим образом. Все оборудование для передачи электрической энергии (трансформаторные и распределительные подстанции) оснащено устройствами релейной защиты SIPROTEC Compact Siemens, телемеханики и телеуправления, контроллерами SICAM TM, а также устройствами, обнаруживающими место повреждения в кабельных городских сетях. Данные с этих устройств поступают в диспетчерский центр, где в автоматическом режиме происходит оценка текущей ситуации. В случае аварии система управления указывает диспетчеру место повреждения и способы удаленного переключения для организации питания непроврежденного участка. Благодаря этому электроснабжение отключенных потребителей восстанавливается в течение 2,5 минут, а не в течение двух часов, как это было ранее.

От этого выигрывают и потребители, и сама компания. Благодаря цифровизации АО «БЭСК» уже снижает затраты, минимизирует перебои в ее подаче и сокращает потери электроэнергии. Если на момент начала проекта в Уфе они составляли 16–17%, то к 2020 году, как ожидается, этот показатель будет меньше в два раза. А, сверяя показания счетчиков с данными по реальному количеству отпущенной потребителям электроэнергии, «Башкирэнерго» может быстро выявить несанкционированные подключения.