CC BY
16
УДК 621.331
ЛАГУТА II, ЛАГУТА АЛ. (УКРЗАЛ1ЗНИЦЯ)
ВПРОВАДЖЕННЯ 1НФОРМАЦ1ЙНИХ ТЕХНОЛОГ1Й У ГОСПОДАР-СТВАХ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛ1ЗНИЦЬ УКРА1НИ
Представив д.т.н., професор Панасенко М.В.
Загальна характеристика господарства
На сьогодшшнш день експлуатацшна дов-жина електрифшованих дiлянок залiзниць Укра!ни становить 9877 км або 45,5% вщ зага-льно! довжини головних колiй, при цьому 89,7% експлуатацшно! роботи виконуеться са-ме на електротязi.
Оптимальним, на думку мiжнародних екс-перив, для кра!н з розвинутою затзничною iнфраструктурою е електрифiкацiя 50-60% за-гально! довжини залiзничних мереж кра!ни з виконанням ними 90-95% загального обсягу перевезень.
На сьогоднi за абсолютною довжиною елект-рифiкованих залiзниць Укра!на займае 10-те мю-це серед кра!н свiту та 6-те серед кра!н Свропи.
Основна електрифiкацiя залiзниць Укра!ни була виконана в 50-70 роках минулого столотя, коли за рш вводилось по 500 i бiльше кшомет-рiв електрифiкованих лшш. На початок 1991 року ми мали 8067,3 км. Протягом 1991-2009 роюв було електрифiковано ще близько 1700 км колш, тобто за роки незалежносп Укра!ни власними силами Укрзалiзницi полiгон елект-рифшаци збшьшився на 21,9%.
Зараз ми експлуатуемо 287 стащонарних та 14 пересувних тягових пiдстанцiй напругою 6220 кВ, 27 160 км розгорнуто! довжини контактно! мереж^ майже 30 тис. км лшш 6-10 кВ жи-влення СЦБ, 15,3 тис. км високовольтних лшш поздовжнього електропостачання, бшьше 13 тис. шт. трансформаторних пiдстанцiй, десятки тисяч кiлометрiв низьковольтних лiнiй елект-ропередач.
Основнi напрямки дiяльностi господарства:
- утримання техшчних засобiв пристро!в електропостачання;
- передача i постачання електрично! енергп на потреби залiзниць i стороннiх споживачiв власними локальними електромережами.
В складi господарства електропостачання налiчуеться 6 служб, 44 дистанцп електропостачання, 6 структурних пiдроздiлiв Енергозбут, бшьше 650 лшшних структурних шдроздшв.
Впровадження АРМiв та автоматизова-них систем
Кожне господарство залiзничного транспорту мае власну структуру, власш види дiяльностi та особливостi. Господарства, що шдпорядко-ванi Головному управлшню електрифшаци та електропостачання, створенi у складi залiзниць Укра'ни. Основним !х призначенням е забезпе-чення електричною енергiею тяги поiздiв та шших, як залiзничних, так i стороншх спожи-вачiв.
В процесi дiяльностi i розвитку господарст-во керувалося i продовжуе керуватися норма-тивними актами, як регулюють як сферу дiяль-ностi залiзничного транспорту, так i сферу еле-ктроенергетики, що внесло свш вклад у роботу залiзниць, в тому числi i на процес впровадження шформацшних технологш для забезпе-чення !х дiяльностi.
Розвиток цих теxнологiй був в основному направлений по двох напрямках:
- забезпечення оперативно! дiяльностi щодо безпеки руху по!здiв;
- забезпечення господарсько! дiяльностi щодо передачi та постачання електроенерги лока-льними електромережами залiзниць.
Перший досвiд впровадження оперативних керуючих систем прийшов на залiзницi з початком електрифшацп залiзниць i розвитком на-швпровщниково! теxнiки, - це були системи телемехашки для оперативно-диспетчерського управлiння пристроями електропостачання еле-ктрифiкованиx дiльниць залiзниць. Найбiльш вiдомi iз яких: ЕСТ(Ч)-62, ЕСТ(В)-62, «Л1С-НА», потiм «Грашт ЖД», «Гранiт ЖД-Мшро» виробництва ПП «НВП «ПРОМЕКС», «Лоза-2000», виробництва ТОВ ВКФ «Автоматика-Сервю» та систем телемехашки виробництва НВФ «В1НК».
Але все це були лише системи телеуправ-лiння, а не автоматизованi системи i навiть не автоматизованi робочi мiсця.
Першi автоматизованi робочi мюця у госпо-дарствi почали впроваджуватися саме на базi енергодиспетчерських систем телемехашки
(АРМ ЕЧЦ), i саме виробниками систем теле-механiки, як продовження ix розвитку та функ-цiональностi. Так, у 1990 роцi НВФ «В1НК» впровадив сво' першi розробки на двох диспет-черських колах 1ловайсько' дистанци електро-постачання: дiльницяx Кринична-Волинцеве та 1ловайськ-Успенська. До 2004 року даний роз-робник був единим розробником цих АРМiв на полнот залiзниць Укра'ни, пiсля 2004 року почали впроваджуватися АРМи ЕЧЦ розробки ТОВ ВКФ «Автоматика-Сервю» та ПП «НВП «ПРОМЕКС».
Автоматизованi робочi мiсця енергодиспет-черiв (АРМ ЕЧЦ) е оперативно-управляючими автоматизованими системами i працюють на б^ дiючиx систем телемеxанiки енергодиспет-черських кiл. Основне призначення АРМ ЕЧЦ -шдвищення оперативностi, надшносп та безпе-ки руху поiздiв i працюючих при оргашзаци робгг з експлуатаци та обслуговування при-стро'в електропостачання залiзниць Укра'ни. На даний час на залiзницяx впроваджено 51 АРМ ЕЧЦ (при наявносп 70 енергодиспетчер-ських кiл електрифшованих дiльниць), у тому числi по залiзницяx: Донецька - 11, Львiвська -9, Одеська - 11, Ивденно-Захщна - 2, Пiвденна - 6, Придшпровська - 12. Протягом 2005-2009 роюв впроваджено 17 АРМiв ЕЧЦ. Економiч-ний ефект обумовлюеться пiдвищенням опера-тивностi управлiння, безпеки руху поiздiв та працюючих.
Другим напрямком впровадження автомати-зованих оперативних систем для пiдвищення оперативност та безпеки руху поiздiв е впро-вадження iнформацiйно-аналiтичниx автомати-зованих систем реестраци параметрiв передава-ршного, аварiйного та пiсля аварiйного режи-мiв роботи лiнiй електропередач та фiдерiв контактно' мереж1, визначення мiсця короткого замикання на лшях та передачi дано' шформаци на енергодиспетчерськi пункти, якi отрима-ли назву «Регiна».
Це програмно-апаратний комплекс, що складаеться iз первинних датчикiв, що приед-наш до трансформаторiв струму та напруги вь дповiдниx приеднань тягових шдстанцш, при-стро'в збору та обробки шформаци, пристро'в передачi даних на енергодиспетчерський пункт.
Протягом 2005-2009 роюв «Регша» впрова-джена бiльш як на 100 тягових шдстанщях з передачею шформаци на 20 енергодиспетчер-ських пунктiв. Економiчний ефект вщ впрова-дження системи полягае у значному зменшенш часу на пошук та локалiзацiю мiсць короткого замикання на лшях електропередач та фщерах
контактно! мережi, скорочення людських 1 па-ливно-енергетичних ресурс1в на процес пошуку та локал1заци.
Впровадження АСКОЕ
Для забезпечення господарсько! д1яльносп з передач1 та постачання електроенерги, почи-наючи з 2001 року, на зал1зницях Укра!ни активно впроваджуються автоматизоваш системи комерцшного обл1ку електроенерги (АСКОЕ).
Автоматизована система комерцшного обл1-ку електроенерги (АСКОЕ) е шформацшно-аналггичною системою комерцшного обл1ку електроенерги, що впроваджуеться для забез-печення виконання вимог нормативних доку-мент1в Оптового ринку електроенерги (ОРЕ) та Мшстерства палива та енергетики Украши щодо погодинного обл1ку електроенерги. Наяв-шсть АСКОЕ е необхщною техшчною умовою роботи зал1зниць на ОРЕ. На даний час система працюе по вс1х зал1зницях (забезпечуючи охоп-лення бшьшо! частини точок перетоюв м1ж суб'ектами електропостачання), продовжуеться и розширення, модершзащя та приведення до вимог нових нормативних документа.
Призначення АСКОЕ. Основш вирiшува-н1 питання
Основною метою, яка досягаеться при впро-вадженш АСКОЕ, е отримання достов1рно! ш-формаци про обсяги споживання, генераци, передач! 1 розподшу електроенерги та потужносп вс1ма об'ектами системи електропостачання зал1зниць для виршення наступних техшко-економ1чних завдань:
- комерцшних розрахунюв за електроенер-гда 1 потужшсть м1ж Оптовим ринком та зал1з-ницями, м1ж постачальниками електроенерги (Обленерго) та зал1зницями, м1ж шдприемства-ми електропостачання зал1зниць 1 споживача-ми, як1 живляться в1д локальних мереж зал1зни-чного транспорту;
- визначення енергооптимальних режим1в роботи 1 керування режимами енергоспоживан-ня, а також планування перев1зного процесу виходячи 1з енергооптимальних режим1в спо-живання;
- визначення та прогнозування вс1х складо-вих балансу електроенерги на об'ектах електропостачання;
- визначення вартост передач1 та розподшу електроенерги.
Економ1чний ефект в1д впровадження АСКОЕ на зал1зницях досягаеться за рахунок:
- регулювання та зменшення niKOBoro нава-нтаження в енергoсистемi Украши;
- закупiвлi електрoенергiï на Оптовому ринку i за диференцшованими за перюдами часу тарифами на електроенерпю;
- регулювання oбсягiв споживання i вияв-лення перетoкiв активнoï та реактивнoï елект-рoенергiï;
- ютотного зменшення експлуатацiйних ви-трат на енергозбутову дiяльнiсть;
- oптимiзацiï режимiв роботи залiзничних електромереж в цшому.
Структурна схема АСКОЕ
АСКОЕ затзниць Украши будуеться у вщ-повщносп до iерархiчнoгo принципу, як бага-тoрiвнева система:
I рiвень - Рiвень oб'ектiв oблiку;
II рiвень - Регioнальний рiвень (рiвень дис-петчерських пунктiв дистанцiй електропостачання (ЕЧ), регюнальних пiдрoздiлiв Енергоз-буту (ЕЕЛ));
III рiвень - Центральний (рiвень диспетчер-ського пункту залiзницi);
IV рiвень - Головний рiвень (рiвень диспет-черського пункту Укрзалiзницi).
Головний рiвень створюеться в перспектив^ пiсля завершення або у ироцеа завершення впровадження АСКОЕ на вах залiзницях, при управ-лшт енергозбуту Головного управлiння елект-рифшаци та електропостачання Укрзалiзницi.
PiBeHb об'еклв включае в себе технiчнi за-соби oблiку електрично1' енергiï тягових шдста-нцiй, рoзпoдiльчих пунктiв 6, 10 кВ та транс-форматорних пiдстанцiй залiзничних вузлiв, пунктiв живлення i т.д., технiчних засoбiв та програмного забезпечення автоматизованого збору даних, ïx первинно1' обробки, вщобра-ження та передачi на регюнальний пункт збору даних (УЗпД).
Регiональний р1вень (РУЗД) складаеться з техшчних засoбiв та програмного забезпечення центрiв збору i обробки даних регюшв дистанцп електропостачання залiзницi, що забезпечу-ють oрганiзацiю збору даних з об'екпв oблiку, ïx обробку, зберiгання, вiдoбраження, генера-щю звiтiв i передачу на центральний рiвень та надання (при необхвдносп) iнфoрмацiï елект-ропостачальним та електропередавальним ор-ганiзацiям. Диспетчерських на регюнальному рiвнi може бути стшьки, скiльки ЕЧ (ЕЕЛ) на залiзницi, але можливе i об'еднання регюшв ЕЧ в один об' еднаний диспетчерський пункт, якщо це випдно по теритoрiальним функцiям i по oрганiзацiï зв'язку.
Центральний piBeHb АСКОЕ (ЦУЗПД) складаеться з техшчних засoбiв та програмного забезпечення збору даних з II рiвня, oбмiну дани-ми, 1'х обробки, вiдoбраження, генерацл звiтiв, збертання i передачi даних про споживання електроенерги в енергопостачальну (електропереда-вальну) oрганiзацiю, а також видачу iнфoрмацiï для проведення рoзраxункiв за електроенерпю. Диспетчерський пункт центрального рiвня створюеться один на залiзницю, вiн може бути единим з диспетчерським пунктом одного, або дею-лькох ЕЧ (ЕЕЛ), якщо за теритoрiальним станом oрганiзацiï взаемодп це вигiднo.
Головний рiвень (ГУЗПД) складаеться з теxнiчниx засoбiв i програмного забезпечення для збору даних з ЦУЗПД залiзниць, ïx обробки, аналiзу, генерацп звiтiв, коригування кушв-лi (продажу) електричнoï енергп мiж залiзни-цями.
Результати впровадження
На даний час дiе шють автоматизованих систем кoмерцiйнoгo облшу електроенергп залiз-ниць Украши, тобто на кожнш залiзницi. Системи мають вiдпoвiднi внутрiшнi та зовшшш зв'язки. Пiдгoтoвлений диспетчерський апарат (старший диспетчер та 4 диспетчери на залiз-ницю) в складi Енергозбу^в залiзниць, шдго-тoвленi та набраш фаxiвцi з обслуговування: iнженери-електрoнщики, шженери-
прoграмiсти.
Станом на 01.01.2010 в АСКОЕ залiзниць Украïни працюе 144 АРМи, як отримують ш-формащю iз 1028 електроустановок (293 тягових шдстанцш, 105 центральних розподшьчих та рoзпoдiльчиx пунктiв, 630 трансформатор-них пiдстанцiй), збiр та обробка шформацп з iнтервалoм у швгодини ведеться iз 4057 лiчи-льниюв кoмерцiйнoгo oблiку електроенергп, цю цифру пoтрiбнo довести до 5360 - на даний час така кшьюсть точок комерцшного oблiку електроенергп.
Якщо говорити про техшчш засоби АСКОЕ, то шформащя наступна: програмно-апаратний комплекс включае в себе 966 УЗПД I рiвня (р> вня тягових шдстанцш, ЦРП, РП, ТП та шше), 27 РУЗПД II рiвня (регioнальнoгo рiвня - ЕЧ, ЕЕЛ) та 10 ЦУЗПД центрального рiвня ^вня диспетчерського пункту залiзницi).
Завдяки впровадженню системи АСКОЕ за-лiзницi отримують мoжливiсть бути учасника-ми Оптового ринку електрично! енергп та здш-снювати закушвлю електроенергп за найниж-чим тарифом по власному графшу споживання. Дана система дозволяе контролювати та вчасно
коригувати споживання електроенерги з^зни-чним транспортом (по тарифним зонам) в основному за рахунок складання оптимального за вартютю графшу руху по1здв.
В цшому за рахунок функщонування АСКОЕ, а саме автоматизаци процесiв облiку та контролю використання електроенергiï, прове-дення взаeморозрахункiв з постачальниками та споживачами електроенергiï протягом 20012010 року залiзницями було досягнуто еконо-мiю витрат вщ застосування прогресивних ме-тодiв закупiвлi електроенергiï в розмiрi 620,5 млн. грн. (окупшсть бiльше 3 разiв). У тому числi за 2005-2010 роки економiчний ефект склав 555,1 млн. грн. i за щ роки окупшсть тдвищилася до семи разiв. Найбiльшу економiю витрат досягають залiзницi, що ку-пують електроенергiю у оптового постачальни-ка за власним тарифним графшом, це Донецька, Ивденно-Захщна, а з 01.11.2010 i Придшпровська. В цшому з початку роботи на ОРЕ еконо-мiя витрат цих залiзниць в загальнш сумi скла-дае 351,8 млн. грн. або 57%.
Iншi автоматизованi системи та АРМи
Автоматизована система «Облш електроенерги та ведення фiнансових розрахункiв зi споживачами» е мережевим програмним комплексом, призначеним для автоматизацiï роботи репональних вiддiлiв та шдроздшв головного офiсу структурних шдроздшв «Енергозбут», якi беруть участь у технолопчному циклi по облiку та реалiзацiï електричноï енергiï. Вона призначена для вирiшення таких завдань, як автоматизащя процесiв облiку та контролю використання електроенерги, проведення взаемо-розрахункiв з постачальниками та споживачами електроенерги, облшу використання електроенерги промисловими та побутовими споживачами, а також на тягу поïздiв та на власш потреби залiзничного транспорту, облiк втрат електроенерги.
Система допомагае збшьшити ефектившсть управлiння енергозбутовою дiяльнiстю за рахунок забезпечення бшьшо1' достовiрностi, повно-ти, своечасностi iнформацiï, що надходить, а також дае можливiсть уникнути зловживань з боку працiвникiв, яю здiйснюють прийом звiтiв за використану електроенерпю та видачу раху-нюв споживачам.
Розробником системи е ДП «Проектно-конструкторське технологiчне бюро з автоматизаци систем управлшня на залiзничному тра-нспортi Укршш» (ПКТБ), головним тдрядни-ком - ТОВ «ПАМАК» (Кшв).
АРМ iнженера з охорони праЦ призначений для автоматизащя роботи iнженера з охорони пращ в частиш шдготовки, аналiзу та узагаль-нення звiтних матерiалiв.
На даний час цими АРМами обладнаш 30 робочих мiсць iнженерiв з охорони працi гос-подарства електропостачання, в тому чи^ на залiзницях Донецькiй - 5, Львiвськiй - 1, Оде-ськiй - 7, Ивденно-Захщнш - 1, Ивденнш - 7 та Приднiпровськiй - 9. Ефектившсть 1х поля-гае у шдвищенш продуктивностi працi iнжене-рiв з охорони працi.
АРМи iнженерiв з тягових пiдстанцiй (ЕЧЕ) та iнженерiв з контактноï мереж (ЕЧК) техшч-них вiддiлiв. У 2007 рощ впроваджено 6 АРМiв ЕЧК (по одному на залiзницях) та один АРМ ЕЧЕ на Запорiзькiй дистанци електропостачання. АРМ призначений для автоматизаци роботи iнженерiв техшчних вщдшв. Подальше впровадження даних АРМiв призупинено з наступ-них причин: недосконалiсть програмного забезпечення, низька функщональшсть через вщ-сутнiсть системноï iерархiï, що можливо лише при впровадженш системних багаторiвневих систем управлiння iнфраструктурою залiзниць. Тобто даш технологiчнi АРМи повиннi впрова-джуватися комплексно на базi та спшьно iз ав-томатизованими системами управлшня шфра-структурою залiзниць.
На сьогодшшнш день головне управлiння еле-ктрифiкацiï та електропостачання Укрзалiзницi, аналiзуючи досвiд впровадження iнформацiйних технологiй у шдпорядкованих господарствах, прийшло до висновку, що для пiдвищення ефек-тивносп роботи господарств 1х потрiбно впрова-джувати бiльш iнтенсивно, i в той же час комплексно, по принципу забезпечення експлуатацiйноï дiяльностi окремих напрямкiв, наприклад: шфра-структури - це той напрямок, який взагалi вщс-тае. А шформацшне забезпечення дiяльностi шд-приемств шфраструктури залiзниць може дати значний економiчний ефект та пiдвищити рiвень управлшня, яюсть утримання iнфраструктури i безпеки руху по1здв.
Ключовi слова: електропостачання, автоматизоваш робочi мiсця, автоматизоваш системи.
Ключевые слова: электроснабжение, автоматизированные рабочие места, автоматизированные системы.
Keywords: power supply, workstations, automated systems.
