Компьютерные технологии в электроэнергетике Юнусова Светлана Сергеевна

Компьютерные технологии в электроэнергетике Юнусова Светлана Сергеевна

Аграрное общество промышленная революция Индустриальное общество научно-технической революции Постиндустриальное общество Информационное общество

Информационные революции Первая революция – изобретение письменности. Вторая (середина XVI в. ) изобретение книгопечатания. Третья (конец XIX в. ) изобретение электричества. Четвертая (70 -е гг. XX в. ) изобретение микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера.

три фундаментальные инновации: переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным; миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин; создание программно-управляемых устройств и процессов.

Информационная технология (ИТ) – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.

информационный продукт Информационные ресурсы - база для создания информационных продуктов. Любой информационный продукт отражает информационную модель его производителя и воплощает его собственное представление о конкретной предметной области, для которой он создан. Информационный продукт должен быть зафиксирован на материальном носителе любого физического свойства в виде документов, статей, обзоров, программ, книг и т. д.

Информационные продукты (продукция) - документированная информация, подготавливаемая в соответствии с потребностями пользователей и предназначенная (или применяемая) для удовлетворения их потребностей (потребителей). Информационный продукт – совокупность данных, сформированная производителем для распространения в вещественной или невещественной форме.

Информационная услуга Информационный продукт может распространяться такими же способами, как и любой другой материальный продукт, с помощью услуг. Услуга – результат непроизводственной деятельности предприятия или лица, направленный на удовлетворение потребности человека или организации в использовании различных продуктов.

Информационные услуги - действия субъектов (собственников и владельцев) по обеспечению пользователей информационными продуктами. совокупность процессов по переработке и конечный продукт, предназначенный для употребления. Информационная услуга – получение и предоставление в распоряжение пользователя информационных продуктов.

Структура рынка информационных продуктов и услуг 1. Техническая и технологическая составляющая. Это современное информационное оборудование, мощные компьютеры, развитая компьютерная сеть и соответствующие им технологии переработки информации. возможность работы в глобальной компьютерной сети Internet, что позволит вывести информационные ресурсы на мировой рынок; технология WWW (Всемирная паутина) ведения гипертекстовой среды; электронная почта в компьютерной сети и т. д.

2. Нормативно-правовая составляющая. Это юридические документы: законы, указы, постановления, которые обеспечивают цивилизованные отношения на информационном рынке. ◦ Закон "Об информации, информатизации и защите информации". ◦ Закон "Об авторском праве и смежных правах". ◦ Закон "О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных". ◦ Закон " О правовой охране топологий интегральных схем".

3. Информационная составляющая. Это справочно-навигационные средства и структуры, помогающие находить нужную информацию. ◦ "Российская энциклопедия информации и телекоммуникаций", где обобщены сведения об информационной структуре рынка, включая производителей и распространителей.

4. Организационная составляющая. Это элементы государственного регулирования взаимодействия производителей и распространителей информационных продуктов и услуг.

Информационные системы Система – любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединённая в достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Информационная система- взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Классификация ИС по признаку структурированности задач 1) Структурированные (формализуемые) Задача, где известны все её элементы и взаимосвязи между ними. Решение можно представить в виде математической модели, имеющей точный алгоритм решения

2) Неструктурированные (неформализуемые). Задача, в которой невозможно выделить элементы и установить взаимосвязи между ними

3) Частично структурированные ◦ создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющий принимает решение; ◦ разрабатывающие возможные альтернативы решения. Принятие решения при этом сводится к выбору одной из предложенных альтернатив.

Классификация по сфере применения Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся информационные системы управления как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами и др. Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации поточных линий, изготовлении микросхем, на сборке, для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т. д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

B 2 B (Business-to-Business) — «взаимоотношения между коммерческими организациями» C 2 C (Customer-to-Customer) — «взаимоотношения между потребителями» B 2 C (Business-to-Customer) — взаимоотношения между организацией и потребителем B 2 G (Business-to-Government) — «взаимоотношения между организацией и правительством» G 2 B (Government-to-Business) — взаимоотношения между государством и бизнесом

B 2 B (англ. Business to Business, буквально бизнес для бизнеса) — термин, определяющий вид информационного и экономического взаимодействия, классифицированного по типу взаимодействующих субъектов, в данном случае — это юридические лица. Этот сектор рынка, работает не на конечного, рядового потребителя, а на такие же компании, то есть на другой бизнес.

B 2 C (Business-to-Customer, рус. Бизнес для Потребителя) — термин, обозначающий коммерческие взаимоотношения между организацией (Business) и частным, так называемым «конечным» потребителем (Customer)[1]. B 2 C — также, форма электронной торговли, целью которой являются прямые продажи для потребителя.

B 2 G (от англ. business-to-government) — отношения между бизнесом и государством. Обычно термин используется для классификации систем электронной коммерции. Примером B 2 G-систем могут служить системы электронных госзакупок.

C 2 C, «Потребитель для Потребителя» — форма электронной торговли, которая заключается в продаже товаров и услуг между потребителями. В данном случае сайт выступает в роли посредника между покупателем и продавцом.

G 2 B (англ. Government to Business, рус. Правительство бизнесу) — набор программных и аппаратных средств для осуществления он-лайн взаимодействия исполнительной власти и коммерческих структур с целью поддержки и развития бизнеса. К классу G 2 B можно отнести информационные веб-сайты органов власти, системы электронных закупок и пр.

ERP - систем, автоматизация деятельности компаний, ведение электронного учета в обеспечении предприятий МТР, электронного документооборота (например на базе Microsoft Share. Point, IBM Lotus) позволяет добится снижения трудовых затрат, снижения издержек и экономии средств, исключить сбои в поставках важного оборудования и материалов, топлива.

Конечно, для энергетических компаний IT - не профильная деятельность, не всегда есть необходимые кадры, отсутствет необходимое информационное видение, нецелесообразно держать постоянный большой штат IT-специалистов или компания сталкивается с нетипичными информационными задачами. В этом случает компании используют ITаутсорсинг, привлекают системных интеграторов осуществляющих ITконсалтинг.

Цели проектирования системы электроснабжения Передача и распределение заданного количества электроэнергии в соответствии с заданным графиком потребления. Обеспечение надежной работы электроустановок. Сокращение затрат на сооружение установок. Сокращение затрат на эксплуатацию установок.

Структура системы электроснабжения

Структура электротехнической части Состав электротехнической части: распределительные устройства; кабельные и воздушные линии электропередач; силовые трансформаторы и КТП; отдельные электроприемники (приводы насосов, вентиляторов, станков и т. д. ); подсистема собственных нужд; подсистема оперативного тока.

Система электроснабжения как сложная система Система электроснабжения - множество элементов и подсистем, взаимодействие которых влияет на функционирование системы в целом. Множество параметров конструкций, режимов, условий и факторов, неопределенных по значению, возможному диапазону и распределению вероятностей значений. Система электроснабжения - сложная техническая система.

Система электроснабжения как сложная система Сложная система характеризуется следующими свойствами: множественность изменяющихся параметров системы при неизменности функций; наличие многих критериев для оценки оптимальности решения. Анализ сложной системы требует комплексного многостороннего рассмотрения объекта с учетом множественности его свойств и неопределенности имеющейся информации.

Система электроснабжения как сложная система Сравнение вариантов технических решений при переменных параметрах требует многократного повторения алгоритма расчетов в процессе проектирования объекта. Для систем электроснабжения крупных предприятий оптимизация процесса выбора достигается с помощью математического моделирования объектов и процессов средствами систем автоматического проектирования (САПР).

Автоматизированная система коммерческого учета энергоресурсов (АСКУЭ) Автоматизированная система коммерческого учета энергоресурсов позволяет создать наиболее эффективную структуру, следящую за рациональным использование каждого отдельного источника энергии: газа, пара, воды, тепла. Реализуется данная автоматика за счет монтажа специально разработанных для этого электросчетчиков, теплосчетчиков и других видов расходомеров. Именно это помогает обслегчить процесс взаиморасчета с энергоснабжающими организациями, которые поставляют воду, тепло и газ потребителям.

В западных странах автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов уже есть не только на крупных государственных промышленных объектах, но и на небольших производствах частного характера. Системы, которые внедряются в этой области, называются AMR system — automatic meter reading system. Они предназначены, как для учета и контроля расходования электроэнергетикой, так и для других видов ресурсов.

Общая характеристика АСКУЭ Данная система должна быть в обязательном порядке открытого характера, что позволило бы ей интегрироваться с теми системами, которые уже установлены на предприятиях, а точнее с системами учета и диспетчерского управления. При этом изменения должны быть с обеих сторон минимальными. С точки зрения технической структуры АСКУЭ – это централизованная иерархическая измерительно-информационная система, в которую входят такие подразделения, как уровень учета энергоресурсов, уровень измерительных каналов, уровень серверов, клиентский уровень. Каждый из них имеют свое собственное автоматизированное рабочее место. АСКУЭ имеет свою собственную базу данных и предоставляет доступ к данным всех предприятий, входящих в сеть энергоснабжающей отрасли. АСКУЭ гарантирует не только эффективную работу хозяйствующего объекта, но и безопасность, точность, достоверность и надежность передачи информационных данных. Это реализуется с помощью такого метода, как синхронная передача данных через заданные временные промежутки.

Общая характеристика АСКУЭ В случаи аварийной ситуации все данные о ходе работы предприятия сохраняются в резервном месте на сервере. Передача информации идет по таким каналам, которые обеспечивают сохранность данных от шпионажей и хищений. АСКУЭ имеет свои системы мониторинга деятельности предприятия. С помощью нее можно вести журнал всех происходящих событий на объекте, отслеживать возникшие проблемы и своевременно исправлять поломки и сбои в работе в результате аварий. АСКУЭ совместима с требованиями, которые предоставляются к электромагнитной среде окружающей территории.

Поэтапность формирования АСКУЭ Первым делом потребитель получает список технических требований, необходимых для внедрения АСКУЭ. Проектирование АСКУЭ и согласование работ с заказчиком. На этом этапе проводится метрологический анализ технического задания, выявляется рациональность и закономерность внедрения разработанного программного обеспечения. После выполнения этих работ происходит согласование проета между поставщиком электроустановки, будущим хозяином и энергоснабжающей компанией. Разработка рабочего макета внедрения АСКУЭ, который после согласования его между поставщиком электроустановки и заказчиком отправляется на прохождение процедуры лицензирования, которая проводится в обязательном порядке.

Поэтапность формирования АСКУЭ Разработка полного пакета документов по метрологическому обеспечению АСКУЭ. Непосредственно процесс монтажа оборудования и пусконаладочные работы. Этот этап также подлежит прохождению процедуры получения лицензии. Введение АСКУЭ в эксплуатацию через проведение опытных работ в течение времени, которое определяется в проектной документации. Также на этом этапе проводятся метрологические работы и получаются свидетельства о их аттестации. Ввод АСКУЭ в промышленную эксплуатацию. Делается это после заключения приемной комиссии. Ей предоставляются все имеющиеся документы по метрологии и эксплуатации. Непосредственно эксплуатации АСКУЭ, которая должна строго проходить согласно требованиям Госэнергонадзора, а также с соблюдением правил пользования энергоресурсами в общем.

Состав АСКУЭ Счетчики, определяющие расход мощности, тепла. Они имеют цифровой интерфейс. Также близко по функциональности к счетчикам находятся телесумматоры и мультиплексоры. Технические средства передачи информации: радиоканалы, телефонные линии, модемы, и т. д. Персональный компьютер, на который установлено специальное программное обеспечение. На нем происходит сбор информации со счетчиков и датчиков и ее подготовка к анализу. Специализированное программное приложение, которое предназначено для обмена информационными данными владельца автоматизированной системы и поставщиков энергетических ресурсов

Функции АСКУЭ: Проведение точного и своевременного учета расхода энергетических ресурсов каждого отдельного потребителя. Автоматизированная система освобождает от необходимости прямого доступа к счетчикам с показателями. Постоянный автоматический контроль технического состояния счетчиков, отражающих показания расходования энергетических ресурсов. Это позволяет своевременно выявить неполадки в системе и произвести надлежащий ремонт. Возможность программирования работы системы, которая бы рассчитывала расход энергетических ресурсов по дифференцированным тарифам, которые зависят от времени суток.

Функции АСКУЭ: Оперативное вмешательство в проблему, связанную с потерей энергоресурсов. Возможность повышения точности в работе счетчиков. Снижение расходов на обслуживание абонентских узлов, необходимую выписку счетов к оплате. Своевременное выявление какого-либо хищения энергетических ресурсов. Исключение влияния человеческого фактора на показатели, отраженные счетчиками. Оперативное принятие решений о закупке необходимого объема энергетических ресурсов.

Автоматизированная система технического учёта энергоресурсов (АСТУЭ) предназначена для сбора информации о потреблении энергоресурсов структурными подразделениями предприятия и всей компанией в целом (электроэнергия, тепло, газ, вода и т. п. ).

Автоматизированные системы технического учета электроэнергии (АСТУЭ) Технический (контрольный) учет электроэнергии - учет электроэнергии для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций. подстанций, предприятий, в зданиях, квартирах и т. п.

Область применения АСТУЭ системы автоматизированного учета электроэнергии: автоматизированный учет электроэнергии, потребляемой на различные нужды (потребление по отдельным производствам, цехам, участкам, отдельным видам продукции и т. д. ); планирование потребления электроэнергии; резервирования данных коммерческого учета электроэнергии (замещение данных коммерческой системы учета); выявление нерационального использования электрической энергии (на основании статистических данных контроль потребления); снижение потерь электроэнергии, на основе анализа учетных данных; возможность использования данных потребления электроэнергии для анализа финансово-экономической деятельности предприятия (использование данных потребленной электроэнергии при расчете себестоимости продукции, затрат на хозяйственные нужды и т. д).

Особенности создания АСТУЭ Проект по созданию АСТУЭ (автоматизированной системы технического учета электроэнергии) является инвестиционным, окупаемость системы автоматизированного учета основана на точности определения доли электроэнергии в себестоимости продукции, точности планирования потребления электроэнергии, определение очагов потерь электроэнергии и, как следствие, снижение себестоимости продукции. Автоматизированный учет электроэнергии позволяет исключить трудозатраты и "человеческий фактор" ручного отслеживания показаний приборов учета электроэнергии. Кроме того автоматизированный учет электроэнергии предоставляет дополнительные возможности для решения задач мониторинга нештатных ситуаций, оценки состояния системы учета электроэнергии, диагностике неисправностей, расчету платежей, архивированию и длительному хранению полученной информации.

Автоматизированная информационноизмерительная система коммерческого учёта электроэнергии

Отличительные особенности облачных вычислений (cloud computing) – быстрое предоставление услуг и доступ к ресурсам в любом месте и в любое время. Технологии «облачных» вычислений приобретают все большую популярность, а концепция Cloud Computing является одной из самых модных тенденций развития ИТ. Крупнейшие мировые ИТ вендоры (Microsoft, Amazon, Google) так или иначе внедряют сервисы «облачных» вычислений.

Определение 1 Облачные вычисления представляют собой динамически масштабируемый способ доступа к внешним вычислительным ресурсам в виде сервиса, предоставляемого посредством Интернета, при этом пользователю не требуется никаких особых знаний об инфраструктуре «облака» или навыков управления этой «облачной» технологией.

Определение 2 Cloud computing – это программноаппаратное обеспечение, доступное пользователю через Интернет или локальную сеть в виде сервиса, позволяющего использовать удобный интерфейс для удаленного доступа к выделенным ресурсам (вычислительным ресурсам, программам и данным)

Компьютер пользователя выступает при этом рядовым терминалом, подключенным к Сети. Компьютеры, осуществляющие cloud computing, называются «вычислительным облаком» . При этом нагрузка между компьютерами, входящими в «вычислительное облако» , распределяется автоматически.

Определение 3 Облачные вычисления - это новый подход, позволяющий снизить сложность ИТ-систем, благодаря применению широкого ряда эффективных технологий, управляемых самостоятельно и доступных по требованию в рамках виртуальной инфраструктуры, а также потребляемых в качестве сервисов.

Переходя на частные облака, заказчики могут получить множество преимуществ, среди которых снижение затрат на ИТ, повышение качества предоставления сервиса и динамичности бизнеса» .

«Облако» является новой бизнесмоделью для предоставления и получения информационных услуг. Эта модель обещает снизить оперативные и капитальные затраты. Она позволяет ИТ департаментам сосредоточиться на стратегических проектах, а не на рутинных задачах управления собственным центром обработки данных.

По сути, переход к облачным вычислениям - аутсорсинг традиционных процессов управления ИТинфраструктурой профессиональными внешними поставщиками, которые предоставляют возможность не только использовать существующие облачные платформы, но и создавать собственные, отвечающие технологическим и юридическим требованиям заказчиков.

Концепция - результат эволюционного развития ИТ за последние несколько десятилетий и ответом на вызовы современного бизнеса. Аналитики Гартнер групп (Gartner Group) называют «Облачные» вычисления — самой перспективной стратегическая технологией будущего, прогнозируя перемещение большей части ИТ в «облака» в течение 5– 7 лет. К 2015 году объём рынка достигнет 200 миллиардов долларов.

Виды облачных вычислений С понятием облачных вычислений часто связывают такие сервиспредоставляющие (Everything as a service) технологии, как: «Инфраструктура как сервис» (“Infrastructure as a Service” или “Iaa. S”) «Платформа как сервис» (“Plaatform as a Service”, “Paa. S”) «Программное обеспечение как сервис» (“Software as a Service” или “Saa. S”).

Программное обеспечение как сервис (Saa. S) вершина айсберга облачных технологий представлена сервисами Saa. S – модель развертывания приложения, которая подразумевает предоставление приложения конечному пользователю как услуги по требованию (on demand). Доступ к такому приложению осуществляется посредством сети, а чаще всего посредством Интернет-браузера. В данном случае, основное преимущество модели Saa. S для клиента состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой, обновлением и поддержкой работоспособности оборудования и программного обеспечения, работающего на нём. Целевая аудитория - конечные потребители.

В модели Saa. S: приложение приспособлено для удаленного использования; одним приложением могут пользоваться несколько клиентов; оплата за услугу взимается либо как ежемесячная абонентская плата, либо на основе суммарного объема транзакций; поддержка приложения входит уже в состав оплаты; модернизация приложения может производиться обслуживающим персоналом плавно и прозрачно для клиентов.

С точки зрения разработчиков программного обеспечения, модель Saa. S позволит эффективно бороться с нелицензионным использованием программного обеспечения, благодаря тому, что клиент не может хранить, копировать и устанавливать программное обеспечение.

Saa. S сервисы Google

По-сути, ПО в рамках Saa. S можно рассматривать в качестве более удобной и выгодной альтернативы внутренним информационным системам. Развитием логики Saa. S является концепция Waa. S (Workplace as a Service - рабочее место как услуга). Клиент получает в свое распоряжение полностью оснащенное всем необходимым для работы ПО виртуальное рабочее место.