На пути к Smart Grid: ИТ для интеллектуального учета

За последние месяцы правительством было принято сразу несколько стратегических документов, определяющих развитие энергетики в России. Так, в госпрограмме «Энергоэффективность и развитие энергетики» зафиксирована необходимость снижения энергоемкости ВВП на 40% к 2020 году (по сравнению с 2007 годом). Очевидно, что достижение такого амбициозного плана в любом случае потребует перестройки работы сектора энергетики с внедрением тех или иных элементов концепции Smart Grid.

А в таком документе, как «Стратегия развития электросетевого комплекса», мы уже видим прямые отсылки к необходимости создания таких сетей в России: «Целью политики электросетевого комплекса станет создание интеллектуальной энергетической системы с активно-адаптивной электрической сетью – энергосистемы нового поколения, ориентированной на клиента и основанной на мультиагентном принципе управления ее функционированием и развитием на основе массового сбалансированного внедрения современных технологических средств и решений в электросетевой комплекс». Итак, концепция Smart Grid не только вошла в лексикон профессионалов отрасли и чиновников, но и нашла отражение в официальных документах.

Конечно, для начала перехода к использованию элементов интеллектуальных сетей одного только желания правительства недостаточно. Необходимым условием является желание или же осознание неизбежной необходимости изменений со стороны самих игроков отечественной энергосистемы. Здесь мы видим наличие серьезных трендов, которые стимулируют интерес к этой тематике с их стороны, особенно со стороны энергоснабжающих компаний. Как известно, энергопотребление в России всегда имело индустриальный характер, преобладающими потребителями являлись крупные предприятия.

Все последние годы мы видим, что доля потребления частным сектором растет за счет того, что пользователи применяют все больше приборов и климатической техники. Еще один важный фактор – рост интереса со стороны потребителей к корректному учету электроэнергии. Повсеместное распространение индивидуальных приборов учета (умных и не очень), использование новых каналов коммуникации – через почту, SMS, Интернет – на порядки увеличивает количество поступающей информации об энергопотреблении. Индустриальный сектор также применяет все более и более продвинутые системы АСКУЭ с целью улучшить контроль над энергозатратами. Таким образом, создаются необходимые предпосылки для перехода к Smart Metering – первому и очень важному шагу на пути к умным сетям.

Однако непривычные к такому валу информации компании и организации не всегда в состоянии справиться с ним, прежде всего, из-за недостаточной развитости своей инфраструктуры – программной и аппаратной. Фактически энергокомпаниям нужно изменить представления о своей ИТ-инфраструктуре и, в первую очередь, о комплексе существующих приложений. Им нужны новые приложения для работы с энергоданными, управления потребителями и сетями. Какие именно, мы постараемся разобраться на примере решений Oracle. Остановиться именно на их рассмотрении в рамках данной статьи интересно, во-первых, потому, что у корпорации есть собственное и весьма проработанное видение реализации Smart Grid и, во-вторых, потому, что она предлагает на рынке наиболее полный пакет решений для энергетических компаний (объединенных под брендом в линейке Oracle Utilities).

Функциональные блоки для обеспечения процессов SmartMetering можно представить следующим образом:

Как уже было отмечено, объем данных драматически увеличивается. Все большее количество физических лиц стремится установить у себя современные приборы учета, позволяющие гибко управлять стоимостью полученной энергии, при этом в снабжающую организацию передается в десятки раз больше информации, чем ранее. Сложность ее получения связана, в том числе, с тем, что информация о переданной и потребленной электроэнергии поступает от большого количества источников в разные интервалы времени, и поэтому отличается высокой степенью разнородности. По юрлицам информация поступает из различных систем АСКУЭ, по физлицам – в основном от управляющих и эксплуатирующих организаций, от самих пользователей, от контроллеров энергокомпаний.

В этих условиях необходим инструмент, который мог бы обеспечить поступление информации от различных источников в компанию. В линейке Oracle Utilities такое место занимает шлюз интеллектуальных сетей Smart Grid Gateway. По сути это коммуникационная платформа для поддержки взаимодействия между смежными приложениями, такими как системы управления энергоданными (системы класса MDMS); системы абонентского учета, биллинга, управления отключениями и информационно-вычислительными комплексами информационно-измерительных систем коммерческого учета энергоресурсов (ИВК АИИС КУЭ) различных поставщиков и технологий; автоматизированные системы учета с расширенной измерительной инфраструктурой (Advance Metering Infrastructure, AMI).

Шлюз интеллектуальных сетей Oracle Utilities Smart Grid Gateway предоставляет унифицированный формат для данных измерений и приборов, путем использования специфических для каждого поставщика адаптеров для приема, разбора и необходимого преобразования входящих данных. Процессы формирования команд управления приборами поддерживают комплексную оркестровку сообщений, применяя специфические для поставщиков адаптеры для обеспечения общего набора команд. Они могут вызываться внешними приложениями, используя запросы однотипного формата независимо от поставщика системы.

Фактически шлюз интеллектуальных сетей предоставляет единую точку коммуникации, связывающую все типы приборов со всеми приложениями, использующими данные приборов. Использование такого универсального «переводчика» позволяет получать и передавать информацию на внешние по отношению к компании системы вне зависимости от того, кем они разработаны и какие форматы данных используют.

Вторым ключевым звеном в архитектуре ИТ для интеллектуального учета являются системы класса управления энергоданными (MDM, Meter Data Management). Специализированные высокопроизводительные инструменты, например, такие как Oracle Utilities Meter Data Management, помогают повысить достоверность энергоданных. Получение целевого массива данных включает в себя процессы проверки и интеграции информации, ее очистки и корректировки, проведения предварительных расчетов для выявления недостоверных данных с целью их дальнейшего уточнения. Основной их функционал выглядит следующим образом:

К преимуществам специальных решений для работы с энергоданными можно отнести сокращение биллингового цикла, упрощение подключения новых источников информации и новых абонентов, а также существенное снижение трудоемкости работ с данными. Предварительная обработка и передача в биллинговую систему уже проверенных, качественных данных позволяет избежать множества сложностей, возникающих на этапе «биллингового окна», исключить авралы и необходимость пересчетов, а значит, вовремя и в нужном объеме выставить счета потребителям.

Естественно, для этого и ядро системы – функционал, ответственный за проведение расчетов и учет абонентов – должно быть выполнено на высоком уровне. Это третий важный компонент работы энергоснабжающей компании. Для решения всего этого комплекса задач в биллинговую систему должен быть встроен развитый аналитический функционал, который, по сути, реализуется на основе отдельной системы или подсистемы.

Необходимость разделения на аналитику и транзакционную часть вызвана вопросами, связанными с производительностью, доступностью и надежностью системы. Однако с точки зрения достижения высокого уровня взаимодействия между ними эти решения должны быть реализованы на одной и той же технологической платформе, как это, например, сделано в системе Oracle Utilities Customer Care and Billing. С точки зрения функциональности все типовые операции по расчетам и обслуживанию клиентов осуществляются в биллинговой системе, бизнес-аналитика применяется для формирования сводной аналитической отчетности, когда одни и те же данные из биллинговой системы и внешних источников нужно по-разному представить. Например, взять группу потребителей по каким-либо признакам (уровню напряжения, тарифу, объему потребления, задолженности и т. д.) и посмотреть динамику показателей во времени.

В целом можно выделить следующие актуальные задачи, которые успешно могут быть решены с применением промышленных биллинговых систем:

Если наложить эти продукты на ранее приведенную схему мы получим следующую архитектуру для реализации интеллектуального учета.

За скобками данной статьи остается еще целый стек продуктов Oracle, среди которых есть специальные решения для управления сетями – системы управления распределением, аварийными отключениями и другие. Все они, безусловно, могут и должны найти свое место в архитектуре энергетических компаний в эпоху Smart Grid. Однако приближение этого времени возможно только при последовательной реализации целого ряда шагов, как административного, технологического, так и информационно-технологического характера. Первый из них – переход к интеллектуальному учету.

Использование инструментов умного учета позволит сформировать полную и детальную картину потребления, выстраивать внутренние процессы управления, совершенствовать расчеты с абонентами, обеспечить поддержку «безбумажной» методики работы с клиентами. Именно такой подход гарантирует получение наиболее полной информации для развития бизнеса энергокомпаний и одновременно создает все условия для обслуживания потребителей на высоком уровне. А главное – станет прочной базой для дальнейшего совершенствования и развития энергосистемы в направлении Smart Grid.