Информационная архитектура системы деятельности в области технологических присоединений

Авторы

Андрей Березин,Директор департамента промышлености и энергетики ООО «PSI», к.т.н.

Вячеслав Кондратьев, д.т.н., шеф-инжиниринг

Игорь Любимцев, ФРТК, Московский физико-технический институт.

В ОАО «Ленэнерго» консультировали, участвовали, помогали:Зыков А.В., зам. Генерального директора по развитию и реализации услуг.Васютин С.В., зам. директора по технологическому присоединению.Сюняева Д.А., проектный офис.

Business Process Management (BPM) – методика автоматизации корпоративного управления, включающая в себя совокупность идеологии и программного обеспечения управления бизнес-процессами.

BPM-подход ориентирован нанепрерывный процесс усовершенствования бизнес-процессов компании.

ИТ-архитектура. BPM-подход

ИТ-архитектура. BPM-подход

Бизнес-система предприятияУправление

Исполнение

Реализация улучшений

Моделирование

Тестирование

Принятие решений

Имитация

Анализ (BI)Описание

Хранилище шаблонов

Координирующая часть

Исполнитель процессов Хранилище экземпляров

Исполнительные системыСистема 1 Система 2 Система N…

Utility Integration Bus (UIB)Вход Выход

ИТ-архитектура. BPM-подходBPM - не независимая система, это средство интеграции, обеспечивающее взаимодействие различных корпоративных систем, используя единую интеграционную шину (Utility Integration Bus)

Три глобальных элемента концепции BPM:• Средства

моделирования, мониторинга и анализа

• Средства исполнения деятельности

• Средства имитационного исполнения

Функциональность систем:

Исполнительные ИТ-системы сетевой энергокомпаниии

Оперативная и техническая эксплуатация РЗА

Анализ аварийных событий

Расчет параметров РЗА

Управление документациейСистема ведения нормативно-технической и проектной документацииСистема паспортизации

Хранение электронных паспортов и характеристик

оборудованияВедение схем

электрической сетиВедение однолинейных

схем подстанцииВедение карт вводов

потребителейВедение карт вводов

потребителейВедение проектной и

эксплуатационной документации

Ведение оперативно-диспетчерской документации (бланки переключений,

программы работ)

Мобильный доступ к технической

документации

Управление восстановлением электроснабжения

Управление расчетами с потребителями

Управление технологическими присоединениями

Управление эксплуатацией

ТОиР

Анализ статистики работы оборудования и расчет его остаточного

ресурса

Ведение журналов работ

Мониторинг состояния распределительной сети

Объектовые системы телемеханники

Геоинформационная система (ГИС)

АСКУЭ и АСТУЭ

Call-центр

Автоматизированная система диспетчерского управления

Планирование, организация, учет, и контроль проведения работ по ТОиР

Система расчетов абонентов Система управления восстановлением

электроснабжения (OMS)

Расчет балансов мощности

Ведение базы данных потребителей с адресной привязкой и контроль

включенных и отключенных потребителей

Оперативный контроль и отображение состояния текущих режимов, схемы и оборудования основной электрической

сети

Сбор показаний счетчиков, данных по подключенным/отключенным абонентам

Расчет потерь

Контроль выполнения договоров и оплаты счетов

Расчет плановых тарифов электрической энергии

Расчет показаний электроэнергии на участке сети

Интеграция с расчетными системами поставщиков эл. энергии

Прием и передача сигналов телеуправления и синхронизация

времени комплексов телемеханики

Сбор, обработка, контроль, регистрация и передача текущей дискретной и

аналоговой информации о режимных параметрах электрической сети

Управление оперативными переключениями в электрических сетях

Мониторинг отдельных параметров и режимов работы электрооборудования

объектов

Подготовка и контроль знаний оперативного персонала

Формирование сигнализации (в том числе групповой), о различных

технологических событиях и автоматическое управление и

регулированиеАнализ и планирование режимов

электрических сетей, ведение топологической схемы сети,

однолинейных схем объектов, характеристик оборудованияКоллективное отображение

информации, контроль предельных параметров и процесса эксплуатации и

ремонта электрических сетей

Ведение архивов измеряемых и рассчитываемых значений с

регулируемой длительностью хранения и интервалом записи

Система технологических присоединений

Интеграция с ГИС системой и с системой паспортизации

Регистрация и отслеживание выполнения заявки/договора, выдачи ТУ

Расчет технико-экономических показателей тех. присоединения

Прокладка оптимальных маршрутов до места работ

Мониторинг положения ремонтных бригад

Топологическая привязка объектов электрохозяйства

Система управления ОВБ

Интеграция с ГИС системой

Постановка задачи ремонтным бригадам (формирование программ работ)

Обратная связь с ремонтной бригадой (контроль выполнения работ)

Прием звонков от абонентов и их группирование,

Предоставление абонентам информации о неисправностях в сети и времени их

устранения

Регистрация заявок от абонентов в системе OMS

Выявление фактов и причин отключения оборудования

Предоставление диспетчеру данных о локализации места аварии на основе данных мониторинга состояния сети,

звонков абонентов, данных учета электроэнергии

Формирование предложений и подготовку мероприятий по

восстановлению электроснабжения

Формирование сообщений для информирования абонентов (обратная

связь диспетчера с оператором call-центра)

Ведение журнала диспетчера, истории отключений и формирование отчетов и

общей сводки по состоянию сети

Интеграция с интеллектуальными системами АСКУЭ и АСТУЭ

Управление конфигурациями РЗА

Расчет уровней ТКЗ, расчет уставок РЗА

Согласование и производство изменений конфигурации устройств РЗА

Анализ аварийных событий

Ведение функциональных моделей устройств РЗА

Автоматизация проведения испытаний устройств РЗА

Пример состава платформ:

Исполнительные ИТ-системы сетевой энергокомпаниии

В настоящее время электросетевые компании сталкиваются с ежедневной задачей перспективного моделирования и планирования развития электросетевого комплекса с учётом различных вариантов технологического присоединения новых потребителей к электрическим сетям.

Планирование развития сетей

Система долгосрочного планирования развития Единой национальной (общероссийской)

электрической сети (ЕНЭС)

Справочно-информационная система. Шлюз обмена данными

Система краткосрочного планирования развития

сети региона…

Система краткосрочного планирования развития

сети региона

Для результативной автоматизации процесса ТП недостаточно просто выбрать состав средств автоматизации и провести закупку соответствующего программного обеспечения. Для этого, как минимум, необходимо: • организовать и провести инвентаризацию имеющихся сетевых

активов;• разработать типовые проектные решения (ТПР) для нескольких

наиболее часто встречающихся типов ТП;• разработать укрупнённые нормативы стоимости и сроков

выполнения ТП с учётом нескольких уточняющих коэффициентов;• провести анализ реальной загрузки питающих центров;• выстроить упрощённую модель документооборота и модель

принятия решений;• выстроить систему информирования заявителей и обучения

собственного персонала процессу обработки заявок, разработке ТУ, договорной работе и пр.

Планирование развития сетей

Минимально необходимый состав средств автоматизации:• Геоинформационная система (ГИС) для проведения

инвентаризации пространственно-распределённых активов;• Расчётная система контроля уровней нагрузки в центрах питания и

в точках присоединения к сетям более высоких классов напряжения;• Система управления жизненным циклом заявок на ТП от подачи

заявки до подписания акта ТП;• Система ведения нормативно-справочной информации, в частности

моделей электрической сети, справочников по оборудованию, технико-экономических нормативов выполнения работ и пр.

Планирование развития сетей

Разумным подходом представляется реализация необходимого функционала в рамках единой интегрированной системы (автоматизированной системы проектирования технических условий (АСПТУ)), которая могла бы покрыть все потребности распределительной сетевой компании в функциях по управлению технологическими присоединениями.

Автоматизированная система проектирования ТУ

АСПТУ, краткосрочное планирование развития сети

Начальные условия

ГИС + СУПА

Программа развития распределительной сети

Информация от Правительства о развитии территории города

Опе

рато

р-пл

анир

овщ

ик

Модель сети «as is» Модель сети «to be»

Автоматизация расчета Технических Условий подразумевает:• Применение ГИС, SCADA;• Применение системы моделирования нагрузки сети и топологий;• Применение системы управления производственными активами;• Расчет инвестиционной программы;• Расчет модели сети «as is» и «to be».

Проектирование АСПТУ

Технологические присоединения

Заявки Разработка ТУ Договора Строительство РРС АТП

АСПТУCIS ERP, EPPM

ГИС, EAM (СУПА), MDM, SCADA/DMS, OMS

Постановка процесса управления данными, инвентаризация производственных активов:

– Разработка профиля информационной модели активов (CIM-based): формирование правил классификации и идентификации объектов моделей сети, инвентаризация и анализ источников данных для моделей сети.

– Разработка общей модели сети и базовой структуры НСИ:• Сбор и консолидация данных об объектах сети;• Сбор и консолидация данных по оборудованию;• Сбор и консолидация справочников по потребителям;• Сбор и консолидация справочников по измерениям;• Сбор и консолидация справочников по заявкам/договорам на

ТП;• Сбор и консолидация справочников по сметам.

Результат: разработка прототипа MDM-системы.

Проектирование АСПТУ

Постановка процесса привязки к ГИС/NIS:– Выбор платформы для ГИС/NIS (определение структуры БД,

определение процедур импорта данных).– Разработка методики инвентаризации и привязки объектов сети к

ГИС.– Определение источников внешних данных для ГИС.– Разработка процедур импорта данных в ГИС из различных

источников, формирование топослоев.– Организация инвентаризации активов и привязки к структуре

ГИС, формирование выгрузки срезов топологии для расчетных моделей в DMS.

– Формирование топологической модели сети.– Формирование процедур информобмена с MDM, DMS, CIS,

АСПТУ; импорт данных о техническом состоянии активов; разработка интерфейса к информационной шине.

– Привязка потребителей к точкам поставки сети.Результат: разработка прототипа GIS/NIS-системы.

Проектирование АСПТУ

Постановка процесса формирования расчетной модели сети:– Выбор платформы для SCADA/DMS/OMS, загрузка

справочников, проведение дата-инжиниринга, идентификация объектов.

– Организация подъема (импорта) данных ТМ, привязка к объектам; запуск процессов эксплуатации ТМ и метрологического обеспечения измерений.

– Запуск функций SCADA, постановка контроля топологии сети.– Проведение дата-инжиниринга для DMS.– Организация процесса контроля топологии сети.– Формирование расчетных моделей сети, включая

ненаблюдаемые зоны. Запуск расчетов ОС, УР и ТКЗ.– Формирование процедур выгрузки расчетных моделей в

ГИС/NIS.– Формирование процедур информобмена с MDM, GIS, АСПТУ;

разработка интерфейса к информационной шине.Результат: разработка прототипа DMS-системы

Проектирование АСПТУ

Постановка процесса автоматизированного проектирования ТУ:– Описание бизнес-процесса «как есть», «как надо».– Описание функциональных ролей и их моделей данных.– Определение источников и форматов данных для

функциональных моделей.– Описание методик принятия решения и форматов результатов.– Разработка модели нагрузки сети и прогнозной модели.– Описание структуры информационного обмена АСПТУ.– Разработка структуры БД АСПТУ.– Разработка спецификаций АРМ функциональных ролей.– Разработка функционала выдачи ТУ для ТПР.– Формирование процедур информобмена с MDM, GIS, DMS, CIS;

разработка интерфейса к информационной шине.Результат: разработка прототипа АСПТУ-системы

Проектирование АСПТУ

Постановка процесса интеграции:– Описание корпоративного хранилища данных.– Описание статистической и динамической модели информационных

потоков.– Привязка моделей к потоков к АРМ GIS, DMS, CIS.– Проведение кросс-маппинга (идентификации) необходимых структур

данных в GIS, DMS, CIS.– Формирование словаря обмена данными.– Описание информационной шины, разработка интерфейсов UIB для

ERP/EAM/BI, SCADA/DMS/OMS, GIS/NIS, CIS, MDM.– Описание структуры и подготовка данных для выгрузки в

ERP/EAM/BI.– Описание структуры и подготовка данных для выгрузки в

SCADA/DMS/OMS.– Описание структуры и подготовка данных для выгрузки в GIS/NIS.– Описание структуры и подготовка данных для выгрузки в CIS.– Описание структуры и подготовка данных для выгрузки в MDM.

Проектирование АСПТУ

Спасибо!