Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Об украинском опыте автоматизации коммерческого энергоучета на оптовом рынке электроэнергии

Гуртовцев А.Л., к.т.н., ведущий научный сотрудник РУП “БелТЭИ”

В августе 2004 года Харькову исполняется 350 лет. В марте этого года делегация представителей концерна “Белэнерго” по приглашению фирмы “Хартэп” посетила г.Харьков, побывала на диспетчерском центре Северной энергосистемы НЭК “Укрэнерго”, в техническом центре энергосбыта АК “Харьковоблэнерго” и ознакомилась с разработками и внедрениями фирмы “Хартэп” в области автоматизации диспетчетчерского и технологического управления, а также создания коммерческих АСКУЭ украинского оптового рынка электроэнергии на примере АК “Харьковоблэнерго” и других субъектов рынка.

Харьков удален от Минска всего на тысячу километров, но жизнь в этом городе течет совершенно по иному сценарию, чем у нас в Беларуси. Когда-то Харьков был столицей советской Украины (1917-1934гг.), крупнейшим промышленным, культурным и научно-техническим центром СССР. Здесь на полную мощность работали сотни крупных энергетических, машиностроительных, авиационных, ракетнокосмических, транспортных, сельскохозяйственных, химических, строительных, пищевых и других производственных и проектных организаций. Достаточно вспомнить такие известные заводы, как транспортного машиностроения им. В.А.Малышева и тракторный им. С.Орджоникидзе, на которых в общей сложности трудились около ста пятидесяти тысяч человек. А городе действовало более 30 средних специальных и 24 высших учебных заведений.

Ныне, после распада СССР и развала всесоюзной экономической кооперации, а также проведения на Украине активных и глобальных процессов приватизации, от былого производственного и научно-технического величия Харькова мало что осталось. Те немногие производства, которые сумели сохраниться хотя бы в остатке, перебиваются случайными заказами и не могут обеспечить занятость и достойную оплату своим согражданам, а новые производства только начинают зарождаться. Меня поразил график электропотребления Харьковской области, который мы увидели в энергосбыте: мощность ночного потребления составляла около 700 МВт, а дневного - всего 900 МВт, т.е. дневной рост не достигал и 30% (для сравнения в Беларуси этот процентный показатель в 2 раза выше). Такой выровненный график явился не следствием регулирования нагрузки потребителей с помощью тарифных систем, а обусловлен резким спадом промышленного производства – основного потребителя дневной мощности. Если в Беларуси в настоящее время промышленность потребляет около 60% электроэнергии, а быт – 20%, то в харьковской области эти показатели действуют с точностью наоборот (справедливости ради следует отметить, что в ряде южных регионов Украины, где сосредоточены мощные производства, ситуация с электропотреблением аналогична нашей).

На Украине нагрузка потребителей покрывается в базовом режиме на 35% за счет электроэнергии атомных электростанций, а регулирующие мощности (ГЭС и ГАЭС) дефицитны. Поэтому, несмотря на спад промышленной нагрузки, для Украины актуальны вопросы регулирования графиков энергосистем за счет тарифных систем. Для промышленности и быта установлены три тарифных сезона (зимне-осенний, весенне-осенний, весенне-летний), а для каждого сезона – тарифные зоны (3-зонные - пик, полупик, ночь или 2-зонные – день, ночь). Для промышленности тарифные коэффициенты имеют соответственно значения (1,8 - 1,02 - 0,25) и (1,8 - 0,4), а для быта – (1,5 – 1 - 0,4) и (1 - 0,7). Заметим, что для 3-зонных промышленных тарифов разница между стоимостью пиковой и ночной энергией достигает 7,2 раза (для сравнения, в Беларуси – всего 2,7 раза, что делает ночную энергию не столь привлекательной для потребителей). Низкая стоимость ночной электроэнергии на Украине обусловлена большой долей АЭС, мощность энергоблоков которых невозможно регулировать в ночное время (вспомните швейцарцев, которые ночью покупают дешевую электроэнергию французских АЭС, используя ее для насосной закачки воды в аккумулирующие водохранилища своих альпийских ГАЭС, а днем продают тем же французам пиковую энергию с этих ГАЭС с хорошей прибылью – см. “Энергетика и ТЭК”, №3,2004).

Реструктуризация и приватизация всех объектов хозяйствования коснулась на Украине и такого монополиста, как единая энергосистема. В основу преобразования энергосистемы был положен опыт Великобритании с ее вертикальным и функциональным разделением энергосистемы на генерацию, передачу, распределение и сбыт. В соответствии с этой моделью на Украине выделена из областных энергосистем Национальная энергетическая компания НЭК “Укрэнерго”, которая стала собственником всех магистральных линий и подстанций напряжением 220 кВ и выше. Эта компания имеет несколько региональных филиалов, в частности, Северную энергосистему, которая охватывает магистральные сети трех северных областей – Харьковской, Полтавской и Сумской. То, что осталось в областных энергосистемах после выделения части, отошедшей к НЭК, стало собственностью акционерных компаний - облэнерго, в частности, АК “Харьковоблэнерго”. Основные функции облэнерго – распределение и надежное снабжение потребителей электроэнергией, покупаемой с всеукраинского оптового рынка, и сбор платежей с потребителей за потребленную электроэнергию.

Другими участниками оптового рынка электроэнергии являются 7 генерирующих компаний на материке – АО “Центроэнерго”, “Востокэнерго”, “Западэнерго”, “Днепроэнерго”, “Днепрогидроэнерго”, “Днестрогидроэнерго” и “Атомэнерго” и на Крымском полуострове – АО “Крымэнерго”. Кроме того, на оптовом рынке действуют независимые производители и поставщики электроэнергии, а также крупные потребители. Все операции на оптовом рынке проводятся через государственную компанию ГП “Энергорынок”, а тарифы регулируются НКРЭ - национальной комиссией по регулированию электроэнергетики. ГП “Энергорынок” аккумулирует и распределяет финансовые потоки оптового рынка, осуществляя взимание платы с покупателей электроэнергии и производя оплату товара генерирующим компаниям и услуг НЭК по передаче электроэнергии оптовым покупателям.

Беседы с энергетиками Северной энергосистемы и АК “Харьковоблэнерго” относительно эффективности проведенной реструктуризации выявили их отрицательное отношение к реформе отрасли. Опытные энергетики отмечали, что в условиях спада потребления и массового снижения платежей за электроэнергию со стороны различных групп потребителей, в разделенной на части по различным собственникам энергосистеме резко снижаются возможности для инвестиций, эффективного маневра финансами и поддержания должной надежности энергоснабжения. По их мнению, для интегрированных компаний все эти вопросы решать несравненно проще и легче, а известный тезис о неэффективности монополии и необходимости создания в электроэнергетике конкуренции может быть реализован не только и не столько на основе вертикального, функционального разделения отрасли, но и другим, возможно, более действенным путем – горизонтальной конкуренцией между интегрированными компаниями. Аналогичный опыт имеется в ряде развитых стран, в частности, в Германии и США.

Надо понимать, что рынок электроэнергии может работать только в том случае, когда товар, т.е. электроэнергия, учитывается точно, достоверно и оперативно по всем границам раздела участников рынка – генерирующим компаниям, энергосистемам НЭК, облэнерго и потребителям. Без коммерческих АСКУЭ оптового рынка, которые давали бы данные коммерческого учета заинтересованным участникам процесса купли-продажи электроэнергии, рынок не способен функционировать. Поэтому необходимым условием выхода участника на украинский оптовый рынок электроэнергии является создание своей коммерческой АСКУЭ в соответствии с требованиями “Концепции построения автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии в условиях энергорынка” от 27.03.1997г., а также таких документов, как “Инструкция о порядке коммерческого учета электроэнергии” и “Технических и организационных требованиях к построению автоматизированных систем учета электрической энергии на объектах НЭК “Укрэнерго” от 29.03.2000г.

Следует заметить, что все эти документы предоставляют участнику рынка достаточно большую свободу в выборе реализации АСКУЭ, что на практике приводит в созданию на энергообъектах “зоопарка” технических средств. В частности, на отдельных подстанциях, являющихся переточными одновременно для нескольких облэнерго, соседствуют в АСКУЭ сразу 3-5 или более типов электронных счетчиков с различными интерфейсами и протоколами передачи данных (каждый тип поставлен независимым собственником учета – своим облэнерго). Поэтому для фирм, которые создают те или иные АСКУЭ по заказу участников рынка возникают далеко не тривиальные вопросы интеграции разнородных первичных средств учета в единую АСКУЭ.

На Украине имеется много фирм - системных интеграторов, которые предлагают свои услуги в создании коммерческих АСКУЭ для оптового рынка, но мало таких организаций, которые могли бы сделать масштабные АСКУЭ в сжатые сроки, “под ключ”, причем с максимальной адаптацией решений под особенности и запросы заказчика. Одной из таких продвинутых фирм является ООО “Хартэп”, которая с 2000 г. входит в состав харьковской корпорации “МАСТ-ИПРА”, созданной в 1993г. Основой “Хартэп” стал высокопрофессиональный коллектив опытных электронщиков и программистов, выходцев из АО “Хартрон”, где они занимались разработкой систем управления для аэрокосмической и военной промышленности бывшего СССР, в частности, создавали системы управления для комплексов “Энергия - Буран” и стратегических ракет СС-20 (“Сатана”).

С исчезновением военных заказов наиболее активные специалисты переключились на решения задач автоматизации для энергетики. В настоящее время коллектив “Хартэп” содержит свыше 120 специалистов, в том числе 60 программистов и 30 конструкторов, которые в своей работе сочетают сплав умудренного опыта и дерзновенной молодости. За плечами фирмы-интегратора около трех десятков внедренных и текущих проектов в области создания разномасштабных автоматизированных систем диспетчерского и технологического управления, локальных и корпоративных вычислительных и биллинговых систем, АСКУЭ коммерческого и технического учета для субъектов оптового рынка электроэнергии и других систем. Основные работы “Хартэп” выполнены на Украине, но в последние год-два фирма вышла на международный уровень, выполнив внедрение в Казахстане и предлагая свои услуги на международных тендерах.

Примечателен подход “Хартэп” к созданию коммерческих АСКУЭ оптового рынка электроэнергии. Одна из крупнейших АСКУЭ, включающая более сотни электронных счетчиков с цифровыми интерфейсами для коммерческого учета и около двух сотен счетчиков с импульсными выходами для технического учета, создана фирмой для АК “Харьковоблэнерго”. Основным элементом АСКУЭ, позволяющим интегрировать на локальном уровне системы учета и электросчетчики разных изготовителей с различными протоколами является коммуникационный модуль (КМ; см. фото). Он построен на базе стандартного промышленного компьютера типа РС, серия 104 (аналог Pentium 166 МГц) с операционной системой Windows NT, который позволяет собирать данные по цифровым интерфейсам с электросчетчиков типа “АЛЬФА”, “ЕвроАЛЬФА” фирмы “Эльстер Метроника”, “Облик” днепропетровского изготовителя, “Энергия-9” одесской фирмы “Телекарт-Прибор”, “Z.B” и “Z.D” фирмы “Лэндис и Гир”, SL7000 киевской фирмы “AcTaris” (аналог фирмы Шлюмберже). В перспективе подключение счетчика “Argo” киевского изготовителя, LZQM литовской фирмы “Elgama Electronica”) и любого другого счетчика с открытым протоколом, который выберет потенциальный заказчик.

КМ поддерживает связь с верхним уровнем АСКУЭ по интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet 100 base-TX с использованием протокола транспортного уровня ТСР/IP и стандартных протоколов МЭК 1107+, HTTP. Применение в составе программного обеспечения стандартных системных средств позволяет использовать с верхнего уровня АСКУЭ доступ к данным учета в КМ с применением WEB-технологий. Примечательно, что доступ может быть организован как к необработанной базе данных в КМ, так и транзитом к базе данных самого счетчика, причем через один и тот же КМ доступ последовательно может быть выполнен к счетчикам с разными протоколами обмена по цифровому интерфейсу. На верхнем уровне АСКУЭ используется сервер-сборщик данных в базу данных ORACLE и сервер-обработчик данных (возможно совмещение этих функций в одном сервере). Такая структура АСКУЭ отличается высокой гибкостью и масштабированием как по количеству объектов и точек учета, так и по количеству функций. Открытость АСКУЭ для различных первичных средств учета (электросчетчиков и локальных систем) делает рассмотренное решение особенно привлекательным для тех энергосистем и субъектов рынка электроэнергии, в которых предыстория создания АСКУЭ имеет не нулевой уровень.

 Справка

Статья опубликована в журналах:

Энергетика и ТЭК, № 5,2004 (Беларусь)

Электрические сети и системы, № 6,2005 (Украина)

Приложение.

Коммуникационный модуль КМ-64 для АСКУЭ (фото автора)

Фото_КМ


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252