ИНТЕГРАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены понятие и сущность процесса цифровизации электрических сетей, определены основные задачи и аспекты цифровизации, приведены проблемы, связанные с проведением данного процесса. Представлены ключевые задачи цифрового развития энергетического комплекса Беларуси.

Ключевые слова: цифровизация, «умные сети», современные технологии, автоматизация, искусственный интеллект, электрические сети, цифровая трансформация, энергетика, кибербезопасность.

Цифровизация электрических сетей представляет собой процесс внедрения различных современных технологий, устройств, датчиков и алгоритмов, в том числе с использованием искусственного интеллекта (ИИ), для автоматизации, управления, мониторинга и оптимизации энергетических систем, включая создание так называемых «умных сетей» («Smart Grids»). Внедрение современных решений позволяет повысить надежность электрооборудования, уменьшить потери энергоресурсов, оптимизировать передачу и распределение электроэнергии.

Основными задачами цифровизации электроэнергетики являются:

1. Внедрение «умных сетей»;

2. Мониторинг состояния в реальном времени; 

3. Автоматизация управления;

4. Анализ полученной информации и прогнозирование;

5. Цифровизация коммерческих процессов посредством внедрения умных приборов учета электроэнергии, применение автоматизированных систем учета;

6. Обеспечение кибербезопасности.

Интеллектуальная энергосистема обеспечивает двусторонний обмен информацией между энергосистемой и потребителем [1]:

– предоставляет потребителям лучший выбор поставщиков электроэнергии;

– позволяет подключать и эксплуатировать различные генерирующие мощности;

– оптимизирует и эффективно управляет активами;

– обеспечивает устойчивую и надежную работу в условиях физических и кибератак, а также стихийных бедствий;

– открывает доступ к новым рынкам.

«Умные сети» – это модернизированные сети электроснабжения, которые используют коммуникационные и информационные сети для сбора, хранения и обработки информации. На основе полученной информации автоматически формируется такой режим работы системы, который обеспечивает надёжное, экономичное и эффективное электроснабжение.

Одним из лучших решений для построения анализирующей и управляющей части «умной сети» является применение нейронных сетей. Искусственная нейросеть – это математическая модель, либо её аппаратное представление, устроенная по принципу организации и функционирования биологических нейросетей. Нейронные сети позволят выполнять следующие задачи в сфере энергетики: управление энергосистемой и ее компонентами; определение режимов работы энергосистемы; принятие решений; прогнозирование нагрузок; препятствование развитию аварий и грубых нарушений режима работы; выявление неисправностей путем анализа данных о работе энергосистемы; комплексный анализ аварийных случаев; регулирование различных электрических параметров [2].

Цифровизация предусматривает внедрение различных автоматизированных систем, осуществляющих сбор информации, контроль и учет энергии с применением интеллектуальных технологий.

Автоматизированная система контроля и учета электрической энергии (АСКУЭ) – система технических и программных средств для автоматизированного сбора, передачи, обработки и хранения процессов производства, передачи, распределения и (или) потребления энергии. По назначению АСКУЭ промышленных предприятий разделяют на системы коммерческого и технического учета [3]. АСКУЭ объединяет в себе измерительное оборудование (измерительные трансформаторы и др.), первичные приборы учета и т.п.

Среди достоинств АСКУЭ можно выделить: многотарифный расчет с поставщиками и потребителями электроэнергии на основе данных учёта; повышение эффективности потребления и сбережения энергии за счёт дистанционной автоматизации учета в реальном времени; оперативное определение баланса электроэнергии и мощности по объекту (предприятию) и его структурам с выявлением потерь; сокращение затрат на обработку информации экономическими подразделениями. Система строится на базе отдельных функционально законченных компонентов и масштабируется от небольших узлов учета до систем учета крупных энергетических объектов [4].

Смарт-счетчики (интеллектуальные счетчики) – усовершенствованные приборы учета, снабжённые коммуникационными средствами для передачи информации с применением сетевых технологий. В последнее время термин «интеллектуальные счетчики» также применяется к средствам измерения потребления природного газа, воды и тепла [5].

Энергетические сети становятся все более связанными с цифровыми системами управления и связи. Это делает их уязвимыми для киберпреступлений и различных видов киберугроз. Основные пути решения: внедрение строгих политик кибербезопасности; использование многофакторной аутентификации; мониторинг сетей на предмет аномальной активности; более тесное сотрудничество и взаимодействие с производителями оборудования и программного обеспечения (ПО); регулярное проведение мероприятий, направленных на повышение осведомленности персонала о киберугрозах и эффективных практиках безопасности [6].

Основными проблемами цифровизации энергетического сектора являются: нехватка опыта в данной сфере; невысокий уровень информационной безопасности; наличие изношенного и морально устаревшего оборудования; небольшая доля собственных разработок; недостаточный уровень взаимодействия между основными участниками рынка; необходимость больших инвестиций; недостаточный уровень готовности к цифровой трансформации.

Стратегия развития энергетики Беларуси предусматривает интеграцию индивидуального «умного» оборудования с большими энергосистемами с применением современных технологий. В Республике Беларусь развитие «умных сетей» предполагает основательную модернизацию существующей системы. Достижению данных целей препятствуют определенные проблемы:

– технические и технологические, связанные с необходимостью обеспечения деятельности инфраструктуры с большим количеством датчиков, организацией способов передачи данных, систематизацией информации и обеспечения надежной защиты энергетических сетей;

– организационные, возникающие из-за пересечения различных интересов, для решения которых необходима координация всех проектов в рамках цифровизации энергетики страны [7].

В сфере энергетики Республики Беларусь использование современных технологий способствует достижению Целей устойчивого развития (ЦУР) №7 («Недорогостоящая и чистая энергия») и №9 («Индустриализация, инновация и инфраструктура»), а также ряда других ЦУР [8].

В рамках Государственной программы Республики Беларусь «Устойчивая энергетика и энергоэффективность» на 2026–2030 годы рассматриваются ключевые цели цифровой трансформации организаций в составе ГПО «Белэнерго» и ГПО «Белтопгаз». Основной целью является создание условий для повышения надежности, технологической, экономической и организационно-структурной эффективности деятельности организаций посредством внедрения современных информационных технологий. Для достижения цели планируется продолжить цифровизацию процессов бизнеса, развитие ПО АСКУЭ, внедрение и развитие автоматизированной системы контроля и учета тепловой энергии, проведение мероприятий по кибербезопасности, а также реализацию ряда других мероприятий, связанных с цифровизацией энергетической и газовой отраслей.          В соответствии с Государственной программой на 2026–2030 годы планируется создать не менее 8 энергетических объектов с применением так называемых «цифровых подстанций» [9].

Таким образом, рассмотрены аспекты осуществления цифровизации электрических сетей. Определены основные цели, задачи и проблемы при проведении цифровизации. Представлена стратегия развития энергетики Республики Беларусь.

Список литературы:

1. Данилова О. В., Новикова И. В., Криштаносов В. Б. Проблемы цифровизации ключевых секторов экономики в Российской Федерации и Республике Беларусь: Smart Grid в электроэнергетике // Труды БГТУ. Сер. 5, Экономика и управление. – 2021. – № 2 (250). – С. 5–14.
2. Пузиновский, В. Д. Smart grids – умные сети электроснабжения / В. Д. Пузиновский ; науч. рук. Е. В. Булойчик // Актуальные проблемы энергетики : материалы 74-й научно-технической конференции студентов и аспирантов / Белорусский национальный технический университет, Энергетический факультет ; ред. Т. Е. Жуковская. – Минск : БНТУ, 2018. – С. 805-807.
3. НПООО «Гран-Система-С» : [Электронный ресурс]. URL : https://strumen.com/askue-prom/ (дата обращения: 26.03.2026).
4. ОАО «АГАТ-системы управления» : [Электронный ресурс]. URL: https://agat.by/katalog/askue/ (дата обращения: 26.03.2026).
5. Сетевое издание «TAdviser» : [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:Smart_Grid_(%D0%A3%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B8)) (дата обращения: 26.03.2026).
6. Гришина И. В. Цифровизация энергетических сетей: проблемы и решения // Индустриальная экономика. 2022. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-energeticheskih-setey-problemy-i-resheniya (дата обращения: 21.03.2026).
7. Бизнес. Образование. Экономика : Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 2 апреля 2020 г. : сб. ст. В 2 ч. / редкол.: В. В. Манкевич (гл. ред.) [и др.]. – Минск : Институт бизнеса БГУ, 2020. – Ч. 1. – С. 106-111.
8. Цели устойчивого развития в Беларуси. : [Электронный ресурс]. URL: https://sdgs.by/news/uroven-czifrovizaczii-energeticheskogo-kompleksa-belarusi-prevyshaet-60/ (дата обращения: 28.03.2026).
9. Государственная программа «Устойчивая энергетика и энергоэффективность» на 2026–2030 годы : постановление Совета Министров Республики Беларусь от 31 декабря 2025 г. № 819 [Электронный ресурс] // Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь. – URL: https://pravo.by/document/?guid=12551&p0=C22500819. (дата обращения: 28.03.2026).