АВТОМАТИЗАЦИЯ И ЦИФРОВИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ НА СПЕЦИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТАХ

AUTOMATION AND DIGITALIZATION OF ENERGY CONSUMPTION MANAGEMENT AT SPECIAL FACILITIES

Bolozovich Petr Igorevich

Master's student, Department of Construction, Energy and Transport, Murmansk Arctic University,

 Russia, Murmansk

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена анализу существующей системы электроснабжения специальных объектов и составлению предложений по ее модернизации. Охарактеризованы особенности энергоснабжения специальных объектов и необходимость использования на них автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии. Приведены примеры интеллектуальных приборов учета отечественного производителя, которые приемлемы для использования на специальных объектах. Рассмотрена структура перспективной автоматизированной системы управления энергоснабжением дежурной сменой специального объекта. Описано и проанализировано устройство автоматизированной системы управления по отдельным элементам.

ABSTRACT

 The article is devoted to the analysis of the existing power supply system for special facilities and the development of proposals for its modernization. The features of power supply for special facilities and the need to use automated control and metering systems for electricity are described. Examples of intelligent metering devices produced by a domestic manufacturer that are suitable for use at special facilities are provided. The structure of a promising automated power supply management system for the on-duty shift at a special facility is considered. The device of an automated control system for individual elements is described and analyzed.

Ключевые слова: автоматизированная система, электроэнергия, надежность, специальный объект, вычислительный комплекс.

Keywords: automated system, electricity, reliability, special facility, computing complex.

В нынешнее время особую роль для обеспечения безопасности государства, функционирования государственных органов, обороны играют специальные объекты. Это могут быть пункты управления государством и Вооружёнными Силами Российской Федерации, а также другие объекты, обеспечивающие функционирование федеральных органов государственной власти и органов государственной власти субъектов РФ в военное время. 

Энергоснабжение специального объекта имеет особое значение, обеспечивая устойчивую работу вооружения и военной техники, его систем жизнеобеспечения, безопасность функционирования.

В электроэнергетике потребители электроэнергии делятся на три категории надежности электроснабжения в соответствии с Правилами устройства электроустановок [1, с. 23].

Большинство специальных объектов Вооруженных Сил Российской Федерации относятся ко второй группе электропотребителей. Подразделения, которыми они управляют, находятся в постоянной готовности, в отличие от специальных объектов первой категории, находящихся в повышенной или полной готовности.

Специальные объекты, относящиеся ко второй категории потребителей имеют один или два ввода промышленного энергоснабжения, а также резервный автономный источник электроснабжения для бесперебойной работы вооружений и военной техники. В качестве автономного источника питания (АИП) используются дизельные генераторы мощностью 200 или 400 кВт. Дизельные генераторы также зарезервированы, устанавливаются в двух экземплярах.

Для бесперебойного снабжения потребителей специального объекта электроэнергией требуемого качества на посту энергопотребления несёт службу дежурный расчет. Дежурный поста проводит оперативное переключение источников электроэнергии в случае неожиданного пропадания промышленного электроснабжения.

При пропадании электроэнергии на основном и резервном вводах вручную запускается автономный источник питания – АСДА 200 (АСДА 400). Этот процесс занимает 15 минут, в течение которых электроснабжение оборудования осуществляется от аккумуляторных батарей.

Дежурный поста не имеет возможности определять особенности энергопотребления всех пользователей электроэнергии на специальном объекте. Это может быть узел связи, различные посты, службы, отделы, подразделения обеспечения. Учет потребленной электроэнергии ведется на общем счетчике, данные с которого передаются ресурсоснабжающей организации (в Вооруженных Силах это организация «Оборонэнерго» [2, с. 4]).

Таким образом, существующая система энергопотребления на специальных объектах во многом зависит от человека, заступающего на дежурство на соответствующий пост. При этом надежность и стабильность энергоснабжения могут быть снижены, что недопустимо.

Для того чтобы снизить риск потери управления силами в результате пропадания связи из-за отключения электроэнергии сверх установленного для конкретного специального объекта времени, повысить надежность энергоснабжения потребителей, установить контроль за расходом электроэнергии пользователями с целью повысить энергосбережение на существующих и перспективных специальных объектах необходимо внедрять автоматизированные системы управления, использовать современные цифровые технологии в области трансформации электроэнергетики.

В большинстве случаев модернизацию систем энергоснабжения специальных объектов возможно проводить путем внедрения автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема АСКУЭ

АСКУЭ – это комплекс аппаратно-программных средств для автоматического сбора, обработки, хранения и анализа данных о потреблении электричества. Комплекс включает счетчики, телеметрию, серверы и ПО, обеспечивая точный учет, мониторинг нагрузок, выявление потерь и формирование отчетов. [3, с. 25]

Особенностью автоматизированной системы на специальном объекте является ее закрытость. Данные, обрабатываемые в этой системе имеют гриф «Для служебного пользования» [4, с. 17] и не могут передаться напрямую ресурсоснабжающей организации. Имеется возможность передавать в «Оборонэнерго» отчеты об общем количестве потребленной электроэнергии за все службы и посты специального объекта через службу, имеющую выход в сеть «Internet» с установленной периодичностью. Все остальные данные о характере потребления электроэнергии пользователями остаются в пределах расположения специального объекта и используются для анализа, обобщения и выработки указаний соответствующими должностными лицами.

Еще одной отличительной чертой, разрабатываемой АСКУЭ для специального объекта является запрет на использование счетчиков электроэнергии с радиомодулями. Данное требование исходит из соображений безопасности сохранения служебной тайны в границах охраняемого специального объекта. Все данные между элементами АСКУЭ должны передаваться по проводам.

Проектируемая система позволит:

- автоматически собирать данные о потреблении электроэнергии с помощью счётчиков, которые посылают сигналы на специальные приборы сбора информации;

- передавать информацию по каналам связи на вычислительный комплекс;

- обрабатывать полученные данные при помощи специализированного программного обеспечения, обеспечивать графическое представление данных, проводить их анализ, формировать отчетные материалы;

- контролировать энергопотребление всеми пользователями на специальном объекте в установленные временные интервалы;

- определять участки с высокими потерями электроэнергии и разрабатывать меры по их уменьшению.

Структура АСКУЭ состоит из трёх уровней:

- Нижний уровень - приборы учёта, которые преобразуют измеряемые параметры в импульсные или цифровые сигналы;

- Средний уровень - средства сбора и передачи данных;

- Верхний уровень - средства обработки, хранения и отображения измерительной информации [5, с. 32].

Для организации каналов связи между приборами учёта, устройствами среднего уровня и верхним уровнем используются интерфейсы двухпроводной линии связи, RS-485, Ethernet.

Для нижнего уровня целесообразно использовать отечественные приборы учета, такие как трехфазный счетчик электроэнергии МИР С-07 (рисунок 2). Данный счетчик измеряет несколько параметров электрической сети, имеет несколько интерфейсов, среди которых оптический порт и два

RS-485. Счетчики устанавливаются основным потребителям электроэнергии таким как элементы узла связи, обеспечивающего функционирование специального объекта, отделение автоматизации, службы, отделы, командный пункт.

Рисунок 2. Трехфазный счетчик электроэнергии МИР С-07

Для среднего уровня используется устройство сбора и передачи данных МИРТ-881 (рисунок 3). Устройство осуществляет сбор, накопление, хранение и передачу накопленной информации со счетчиков энергоресурсов на верхний уровень информационно-измерительных систем. Прибор также синхронизирует текущее время в счётчиках электрической энергии.

Рисунок 3. Устройство сбора, накопления, хранения данных

Верхний уровень представляет из себя модернизированный пост управления дежурного, на котором устанавливают несколько автоматизированных рабочих мест и серверов для сопряжения со всеми потребителями электроэнергии специального объекта.

Состав рабочего места:

- АРМ дежурного – основное рабочее место, на которое выводится вся обрабатываемая информация и с которого производится управление переключением вводов промышленного энергоснабжения, а также запуск дизель генератора, в случае пропадания промышленной сети.

- Вычислительный комплекс 1 и 2 – взаимозаменяемые комплексы, на которых производится выполнение всех заданных программ по обработке поступающих данных;

- АРМ документирования – выполняет роль независимого архива данных, имеет возможность подготавливать их для передачи ресурсоснабжающей организации;

- АРМ диагностики и восстановления программного обеспечения – служит для экстренного восстановления работоспособности комплекса в случае сбоя;

- АРМ администратора безопасности информации устанавливается в службе защиты информации и служит для контроля безопасной работы системы;

Рисунок 4. Схема АСКУЭ специального объекта

Таким образом, повышение надежности работы вооружения и военной техники, а также улучшение энергосбережения на специальных объектах возможно при модернизации существующей системы энергоснабжения. Это достигается путем внедрения современной цифровой техники для управления, контроля и учета потребления электроэнергии всеми потребителями на объекте. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии на специальных объектах позволят получать полную картину использования электроэнергии, а также предоставят возможность дистанционно проводить диагностику и управлять используемым оборудованием.

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) [Электронный ресурс]. – Режим доступа:pue.example.com, (дата обращения 02.04.2026).
2. Об утверждении Положения о федеральном государственном энергетическом надзоре на объектах (в организациях), подведомственных Министерству обороны Российской Федерации: Приказ Министра обороны Российской Федерации от 8 февраля 2022 № 70 // Консультант Плюс.- Режим доступа: http://consultant.ru (дата обращения 2.04.2026).
3. Ворошилов, Е.А. Интелектуальные системы управления энергопотреблением в производстве // Научный электронный журнал «Вестник науки». – 2024. - №11 (80) Т. 1. - С. 21-31. [Электронный ресурс]. Режим доступа // https://www.вестник-науки.рф/article/18406 (дата обращения 5.04.2026).
4. Об утверждении Перечня сведений Вооруженных Сил Российской Федерации, подлежащих отнесению к служебной тайне в области обороны: Приказ Министра обороны Российской Федерации от 17 января 2022 № 22 // Консультант Плюс.- Режим доступа: http://consultant.ru (дата обращения 2.04.2026).
5. Мясоедова, Л.А. Электроснабжение специальных объектов сборник учебное пособие для вузов / Л. А. Мясоедова, Ю. В. Мясоедов, И. Г. Подгурская. – Благовещенск: Амурский ГУ. – 2017. – 111 с.
6. Баланов, А. Н. Цифровая энергетика. Системы управления, интеграция, оптимизация, прогнозирование спроса: учебное пособие / А. Н. Баланов. – Санкт – Петербург: Лань, 2024. -408 с.
7. Грабчак, Е.П. Цифровая трансформация электроэнергетики: монография / Е.П. Грабчак. – Москва : РУСАЙН, 2025. – 340 с.