23 ноября 2023 года Центр НТИ «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем» подвел итоги пятилетней деятельности в рамках государственной поддержки.
В очном и дистанционном формате отчетную конференцию «Центр НТИ МЭИ: достижения, проблемы, перспективы» посетили более 100 участников. В конференции приняли участие представители Минэнерго России, Фонда НТИ и экспертных организаций, АО «СО ЕЭС», Российского энергетического агентства, ПАО «РусГидро», ПАО «МТС», АО «ИнфоТеКС», АО «ЭлеСи», АО «ПРОФОТЕК», ООО «ЛУЧ», АО «ЧЭАЗ», АО «Мособлэнерго», ООО «ПрофИтПроект-Плюс», ООО «КОНСИСТ», ЗАО «ЭнЛАБ», ООО «САТЕЛ», ПАО «СИБУР Холдинг» и другие. В рамках конференции были подписаны соглашения с ООО «МЭЩ» и ООО «ЛУЧ» о вступлении в Консорциум реализации Программы развития Центра НТИ МЭИ.
С приветственным словом на конференции выступили ректор НИУ «МЭИ» Н.Д. Рогалев и генеральный директор Фонда НТИ В.В. Медведев.
Создание и развитие на базе НИУ «МЭИ» Центра компетенций НТИ стало флагманским проектом университета. Реализация проектов НТИ, на мой взгляд, это очень серьезный прорыв по многом направлениям, которые имеют большие перспективы – не только научные, но и с точки зрения обеспечения технологического суверенитета, присутствия на рынке России и, в большей степени, на рынках дружественных стран. За время деятельности Центра выросла целая плеяда молодых ребят, способных решать самые сложные задачи: от выполнения поисковых исследований до разработки и внедрения в эксплуатацию на энергообъектах интеллектуальных цифровых систем защиты и автоматики, проводить обучение студентов бакалавриата и магистратуры и профпереподготовку специалистов, и заработавших международную репутацию – разработки Центра стали победителями в международном конкурсе качества инноваций и получили очень высокую оценку на конференции по Большим энергетическим системам (CIGRE), в Париже.
Н.Д. Рогалев – ректор ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Директором Центра НТИ МЭИ А.А. Волошиным и руководителями направлений были представлены доклады о результатах деятельности Центра за 2018 – 2023 гг.
За период грантовой поддержки было реализовано 9 научно-исследовательских проектов, в том числе 2 приоритетных, направленных на преодоление технологических барьеров развития энергетической отрасли, обозначенных в ДК «Энерджинет» и по другим направлениям рынка НТИ. В результате были разработаны технологии создания интеллектуальных систем защиты и автоматики энергосистем (в том числе микроэнергосистем с ВИЭ и СНЭЭ) на всех этапах жизненного цикла: проектирование, наладка и эксплуатация, которые нашли применение в реальном секторе экономики. В 2021 – 2023 гг. были реализованы 5 проектов внедрения разработанных решений на реальных энергообъектах, выведено на рынок 7 новых цифровых продуктов.
Центру удалось преодолеть изначальную «заточенность» на один рынок – НТИ «Энерджинет», выйти за пределы классической энергетики и показать свою востребованность в Технете, Аэронете и Сейфнете. Разработки МЭИ находят себя как в крупных городах, так и в удаленных от центральной инфраструктуры поселках и помогают жителям в различных регионах. Наверное, этот полезный практический результат – самое важное в нашей работе.
В.В. Медведев – Генеральный директор Фонда поддержки проектов Национальной технологической инициативы
В части образовательной деятельности центром НТИ в 2018 – 2023 гг. разработано 4 новых основных образовательных программы и 21 программа дополнительного профессионального образования, по которым прошли обучение порядка 650 человек, из них подготовлено специалистов с высшим образованием более 250 человек, прошли профпереподготовку и повышение квалификации 400 специалистов компаний энергетического комплекса и ВУЗов.
В рамках инфраструктурного направления 2018 – 2023 гг. на базе Центра НТИ МЭИ созданы и введены в эксплуатацию 4 новых лаборатории и полигона. Созданная за период грантовой поддержки научно-исследовательская инфраструктура в области электроэнергетики (и созданный на ее базе специализированный ЦКП) является самой развитой в России и одной из самых оснащенных в мире, что позволяет проводить полный комплекс НИОКР не только Центру НТИ МЭИ, но другим компаниям отрасли.
Флагманскими продуктами Центра являются «Интеллектуальная система защиты и автоматики энергосистем» (ИС РЗА) и «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК «ЦДЭС»).
Создание цифровых систем защиты и автоматики с новой архитектурой, обеспечивающей снижение капитальных и операционных затрат на комплексы цифровых защит и автоматики электроэнергетических объектов за счёт применения функционального резервирования с динамическим распределением функций защит и автоматики по цифровым устройствам защиты (ИС РЗА) стало задачей первого приоритетного проекта Центра НТИ МЭИ. Технологии, разработанные в ходе выполнения проекта, прошли натурные испытания на совместимость с наложенными средствами информационной безопасности от ведущих отечественных компаний в этой области и были апробированы на реальном энергообъекте – ПС 110/10 кВ «Мамулино» филиала ПАО «Россети Центр» – «Тверьэнерго». Индустриальными партнерами проекта, в том числе проведения ОПЭ, выступили участники Консорциума: ООО «СМАРТ ГРИД КОМПАНИ» и ООО «ЦЭС», а также АО «ЭлеСи» в качестве завода-изготовителя оборудования. Кроме того, в реализации проекта принимали участие участники Консорциума АО “РАДИУС автоматика”, ООО «Прософт-Системы», ООО “Фирма ОРГРЭС”, ООО «ИНБРЭС». По итогам проведения опытной эксплуатации интеллектуальной системы защиты и автоматики, получено положительное заключение от эксплуатирующей организации и подтверждена технико-экономическая эффективность решения. В 2023 году совместно с индустриальными партнерами ООО «Луч» и ООО «МЭЩ» запущена вторая очередь опытно-промышленно эксплуатации разработанных технических решений на пилотном объекте № 2 – ПС 110/10 кВ «ЗапСиб-2» (ПАО «Сибур Холдинг»). Завершение ОПЭ запланировано в 1 квартале 2024 года.
В результате выполнения в 2022 – 2023 гг. второго приоритетного проекта, направленного на обеспечение технологического суверенитета России в области разработки, проектирования, внедрения и эксплуатации цифровых систем защиты и автоматики энергосистем, был разработан отечественный программно-аппаратный комплекс моделирования работы энергосистем в реальном режиме времени «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК «ЦДЭС»), позволяющий осуществлять расчёты переходных режимов электроэнергетических систем в режиме реального времени для проведения исследований и испытаний оборудования систем защиты и автоматики для электроэнергетических объектов. Разработанный моделирующий комплекс позволяет решать не только научные, но и инженерные задачи по оптимизации режимов работы электроэнергетических систем, планированию технического обслуживания и ремонтов, автоматическому расчёту параметров срабатывания устройств защиты и автоматики.
Разработки Центра НТИ МЭИ и продукты на их основе подтвердили возможность и преимущества применения различных методов искусственного интеллекта для успешного решения задач электроэнергетики. К таким разработкам относятся: интеллектуальная САПР «ng.Grace», автоматически синтезирующая проектные решения для комплексов РЗА и АСУ ТП ЦПС в соответствии с требованиями НТД, и сокращающая, тем самым, время на проектирование с нескольких месяцев (в ручном режиме) до 1-2 дней; ПАК «АСПИ», осуществляющий автоматическую функциональную проверку систем РЗА ЦПС на всем их жизненном цикле и обеспечивающий снижение трудозатрат в 5 раз; ПТК «АРПС», выполняющий автоматический расчет параметров срабатывания и адаптивную настройку комплексов релейной защиты в режиме онлайн, повышая тем самым надежность работы электрических сетей и, как следствие, надежность электроснабжения конечных потребителей.
В рамках направления по созданию интеллектуальных систем управления электроэнергетическими объектами в 2023 году совместно с индустриальными партнерами ООО «ПрофИтПроект-Плюс» и ООО «КОНСИСТ» реализована демонстрационная версия продукта «ТУРБО СУПА ТЭК». Продукт обеспечивает полный объем функций для управления производственными активами с применением интеллектуальных алгоритмов диагностики технического состояния и оптимизации планов проведения ремонтов электрооборудования на основе риск-ориентированного подхода.
Одним из важных для энергетических компаний (в частности, для сбытовых компаний) направлений внедрения интеллектуальных технологий является решение задачи поиска коммерческих потерь в электрических сетях. Центром НТИ МЭИ совместно с ПАО «МТС» в 2023 году была реализована интеграция продуктов ЦДЭС и EnergyTool с целью повышения точности выявления зон коммерческих потерь за счет применения электротехнических расчетов, моделирования режимов работы электрических сетей, автоматической генерации репрезентативных данных для обучения моделей выявления взломанных счетчиков.
Результаты научных исследований внедрены в учебный процесс. В рамках подготовки бакалавров на базе НИУ «МЭИ» специалисты Центра НТИ МЭИ ведут преподавание дисциплин по 3 образовательным программам. С 2020 года реализуется подготовка бакалавров с использованием сетевой формы обучения по программе «Цифровые технологии в электроэнергетике» по направлению 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника совместно с ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет».
По направлению 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника (магистратура) преподавание ведется по пяти образовательным программам, причем три из них «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», «Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами» и «Моделирование в электроэнергетике и электротехнике» были разработаны в период грантовой поддержки.
Для индустриальных партнёров специалисты Центра НТИ МЭИ оказывают услуги по разработке обучающих курсов «под ключ», включающие разработку методических комплексов, обучение и сопровождение преподавателей заказчика.
В 2022 году специалисты Центра НТИ при поддержке ФИОП разработали и провели обучение по программе повышения квалификации по курсу «Реализация инновационных цифровых решений для электроэнергетики: применение оптических электронных измерительных трансформаторов тока и напряжения на предприятиях энергетического комплекса». Материалы курса в формате Scorm-пакета в рамках дистрибьютерского договора переданы АО «Профотек» – отечественному производителю волоконно-оптических измерительных трансформаторов тока и электронных трансформаторов напряжения, на основе которых строятся решения для цифровой интеллектуальной энергетики и энергоемких производств.
Также, Центр НТИ МЭИ разработал учебно-методические материалы для программы «Цифровая подстанция», направленной на повышение компетентности персонала в вопросах эксплуатации оборудования цифровых подстанций (ЦПС), реализуемой корпоративным университетом ПАО «СИБУР Холдинг». В рамках УМК были разработаны лекции, рабочая тетрадь слушателя, сценарии практических занятий, тесты. Помимо разработки материалов были проведены демонстрационные занятия для преподавателей корпоративного университета.
В последние 2-3 года наиболее востребованными в рамках ДПО стали программы обучения по направлениям «Наладка и испытания МП устройств РЗА соответствующих МЭК 61850» и «Цифровые комплексы АСУ ТП». Курсы ДПО реализуются в очном, дистанционном и смешанном форматах. Для повышения эффективности образовательного процесса в дистанционном формате, помимо видеолекций и тестовых заданий, используются расчетные задания с автоматизированной проверкой и подсказками, лабораторные работы как виртуальные, так и с подключением к оборудованию ЦКП Центра НТИ МЭИ.
Значимая часть усилий в рамках инфраструктурного направления деятельности Центра НТИ МЭИ была направлена на реализацию на базе ЦКП «Испытательный полигон «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных систем» различных тестовых площадок. Так, были созданы лаборатория «Цифровая подстанция», демонстрационный комплекс работы локальных вычислительных сетей промышленных предприятий, полигон интеллектуальных систем управления микрогрид (полигон «Цифровая РЭС»). С 2019 года в инфраструктуру Центра НТИ МЭИ интегрирован уникальный комплекс «TestBed» Энерджинет», созданный в рамках проекта «Архитектура IoEN» при поддержке Фонда НТИ. Физическая часть полигона TestBed Энерджинет представлена электродинамической моделью энергосистемы, четырехквадрантные усилители, а также цифровые системы защиты и автоматического управления.
Совместно с индустриальными партнерами Центру НТИ МЭИ удалось применить ряд своих разработок также в вопросах повышения кибербезопасности и киберустойчивости систем защиты, автоматики и управления технологическими процессами в электроэнергетике. Технологический киберполигон для электроэнергетического сектора, созданный на базе лабораторного комплекса кибербезопасности ЦКП Центра НТИ МЭИ совместно с ГК «Инфотекс» – одним из лидеров решений по информационной безопасности в России, позволяет в условиях тренировок приближенных к реальности применять теоретические знания и отрабатывать практические навыки совместного взаимодействия различных технологических служб: специалисты РЗА и АСУ ТП, сотрудники центров ИБ, оперативно-диспетчерский персонал. Разработанный на базе приложений ПАК «ЦДЭС» и киберплатформы «AMPIRE» киберполигон воссоздает точного цифрового двойника технологической и информационной инфраструктуры реального энергообъекта и обеспечивает имитацию различных киберинцидентов, направленных на нарушение технологических процессов, с оценкой степени вероятных ущербов от их воздействия. Анализ результатов киберучений, проводящихся на таком киберполигоне, и принятие соответствующих корректирующих мер позволит эксплуатирующим организациям повышать свою киберустойчивость и эффективно реагировать на вероятные киберугрозы. В 2021 году Киберполигон Центра НТИ МЭИ присоединился к Национальному киберполигону в рамках сотрудничества с ООО «РТК ИБ».
В завершении конференции Директор Центра НТИ МЭИ рассказал о
планах на следующий период 2024–2026 года.
Основные усилия Центра в ближайшие три года будут сосредоточены на реализации мероприятия технологического суверенитета по созданию доверенной облачной платформы для предоставления цифровых сервисов на базе ПАК «Цифровой двойник энергосистемы». Облачная платформа будет строиться в концепции private cloud, т.е. разворачиваться в внутри защищенного периметра компании-заказчика и будет поддерживать как работу пользователей со специализированными веб-приложениями, развёрнутыми на базе Облачной платформы ЦДЭС, так и интеграцию для работы в автоматическом режиме цифровых сервисов Облачной платформы ЦДЭС с другими цифровыми решениями и сервисами, уже находящимися в разработке или эксплуатации у потенциальных Заказчиков.
Также, в рамках деятельности Центра планируется интенсивное развитие направления «Информационная безопасность в электроэнергетике» и развитие соответствующих компетенций в области разработки технологий и систем ИБ для электроэнергетики, включая практики безопасной разработки ПО и ПАК, а также создание специализированных ОС для задач электроэнергетики.
Кроме того, все технологии, разработанные Центром НТИ МЭИ, используются для создания комплексных решений и систем в рамках реализации стратегического проекта «Цифровая Энергетика», реализуемого в НИУ «МЭИ» по программе Приоритет-2030. Центр НТИ МЭИ назначен ответственным подразделением за комплексную реализацию указанного СП. Стратегический проект «Цифровая энергетика» имеет собственную программу развития до 2030 г.
Еще одним важным направлением деятельности Центра НТИ МЭИ является выход на зарубежные рынки. Для этого Центр ведет активную работу в рамках Энергетического Совета СНГ, а также участвует в исследовательских международных проектах совместно с Китаем и Бразилией.
