АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРЯТИЯ И СЕТИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается анализ деятельности предпрятия и сети телекоммуникации. В качестве предприятия выбрана компания «Региональная электросетевая компания» (РЭК) ТОО «Кокшетау Энерго». Кратко дана характеристика ТОО «Кокшетау Энерго», а также стратегическое направление и цели дочернего предприятия АО «KEGOC» АО «Энергоинформ».

Подробно описаны эксплуатируемые средства и системы телекоммуникации (связи) ТОО «Кокшетау Энерго». Уделено внимание важности средств и систем связи при переходе цифровизации отрасли энергетики в целом.

ABSTRACT

This article analyzes the activities of the enterprise and the telecommunications network. The company "Regional electric grid company" (REK) LLP "Kokshetau Energy" was selected as the enterprise. A brief description of "Kokshetau Energo" LLP, as well as the strategic direction and goals of the subsidiary of "KEGOC" JSC "Energoinform" JSC is given. The operated means and systems of telecommunication (communication) of "Kokshetau Energo" LLP are described in detail. Attention is paid to the importance of communication tools and systems in the transition to digitalization of the energy industry as a whole.

Ключевые слова: средства и системы телекоммуникации (связи), электрические сети, ЛЭП, информационно - телекоммуникационный комплекс, информационно - телекоммуникационная система, субъекты энергетического рынка, диспетчерско - технологическая связь, корпоративная сеть ПД, учрежденческая АТС, ВЧ связь по ВЛ электропередачи, ВОЛС, ЦРРЛ, ШПД, АСКУЭ.

Keywords: means and systems of telecommunication (communication), electric networks, power lines, information and telecommunication complex, information and telecommunication system, subjects of the energy market, dispatching and technological communication, corporate network of DT; institutional PBX, HF communication over overhead power lines, FOCL, DRRCL, broadband data transmission, SCADA/EMS.

ТОО «Кокшетау Энерго» (далее компания), которое является субъектом естественной монополии, осуществляющее ремонтно - эксплуатационное обслуживание и оперативное управление электрическими сетями напряжением 0,4 - 110 кВ, а также покупку, транспортировку, распределение и продажу электрической энергии на территории (площадь 73,7 тыс. км²) трех административных районов (Зерендинский, Щучинский, Енбекшильдерский и г. Кокшетау) Акмолинской области и пяти районов (Айыртауский, им. Г. Мусрепова, Тайыншинский, Акжарский, Уалихановский) Северо - Казахстанской области [1].

Вид собственности компании - частная, создана в 2001 г. на базе ОАО «КРЭК». Главный офис находится в г. Кокшетау. Компания является юридическим лицом и согласно организационной структуры управления имеет в своем управлении следующие РЭС, ЭС (рисунок 1), а на рисунке 2 приведена карта - схема электрических сетей 35 - 110 кВ (по состоянию на 01.01.2019 г.) [2].

Рисунок 1. Структурные подразделения компании

Рисунок 2. Карта - схема электрических сетей 35 - 110 кВ компании

Внедрение системы мониторинга переходных процессов, диагностики и повышения эффективности эксплуатации ЛЭП, модернизация системы SCADA/EMS, управление современных ЦПС, а также слаженной работы по ПО мониторинга, планирования, моделирования и оптимизации режима работы сети энергетической компании в целом невозможно без создания современных систем и сетей связи (телекоммуникации). Обеспечением надёжного функционирования и эффективного развития информационно - телекоммуникационного комплекса ЕЭС РК занимается дочернее предприятие АО «KEGOC» АО «Энергоинформ». Стратегическим направлением которой является развитие внедрение инноваций, повышающих надёжность информационно - телекоммуникационных систем ЕЭС РК [3].

Для достижения стратегических целей АО «Энергоинформ» ставит перед собой следующие основные задачи [4]: обеспечение надежного функционирования системы ИТК АО «KEGOC» и субъектов ЕЭС РК; внедрение современных интеллектуальных решений в систему управления энергетическим рынком РК; развитие инфраструктурных комплексов, систем субъектов энергетического рынка РК и т.д.

Одним из систем субъектов энергетического рынка в северном регионе явяляется рассматриваемая компания, балансе которой находится и эксплуатируются различные виды средств и систем телекоммуникации (связи): ВЧ системы и сети связи; ЦРРЛ и оборудования радиодоступа; УКВ системы радио сетей; диспетчерско - технологическая связь; корпоративная сеть ПД; учрежденческая АТС и т.д.

Кроме перечисленных, во всех структурных подразделениях предприятия работают ЛВС на базе СКС с выходом на корпоративную сеть ПД. В головном офисе, также во всех поразделениях в районных центрах и основных пунктах имеется телефонная связь от АО «Казахтелеком».

Среди всего этого многообразия выделяется ВЧ связь по ВЛ электропередачи, которая в отличие от остальных видов создавалась специалистами - энергетиками для нужд самой электроэнергетики. Оборудование прочих видов связи, изначально созданное для ТфОП, в той или иной степени, адаптируется к потребностям энергокомпаний. Первое поколение ВЧ связи было больше похоже на радиосвязь. Дальнейшая  эволюция ВЧ связи привела к созданию оборудования ВЧ присоединения: конденсаторов связи и фильтров присоединения; ВЧ заградителей [5].

Следующие поколения КОА стали передавать не только речь, но и сигналы телеуправления, защитные команды РЗ, противоаварийной автоматики, позволили организовать ПД. До 2014 года ВЧ связь официально была основным видом связи электроэнергетики в Россий, а также всех стран СНГ [6].

На сетях ВЧ связи компании эксплуатируются (некоторые уже сняты с эксплуатации) следующие виды оборудования: АСК - 3, АВК - 1, АСК - 1, АВС - 1, АВС - РС, СПИ 244/122, АВС - 3, АСТ - РС, АСК - 3С, СПИ 244. Все перечисленные оборудования аналогового происхождения (и их постепенно снимают с эксплуатации), заменяют их цифровыми системами для ВЧ связи, а также на оборудования работающих с ВОЛС.

Появление и внедрение ВОЛС, в условиях широкого распространения ВЧ связи, стало взаимодополняющим фактором в современной концепции развития сетей связи электроэнергетики. В настоящее время актуальность ВЧ связи остается на прежнем уровне, а интенсивное развитие и существенные инвестиции именно в оптическую инфраструктуру способствуют развитию и образованию новых сфер применения ВЧ связи [5].

Неоспоримые преимущества и наличие огромного положительного опыта применения ВЧ связи (почти 100 лет) дают основания полагать, что направление ВЧ будет актуально как в ближайшей так и в отдаленной перспективе, развитие же данного вида связи позволит решать как текущие задачи, так и способствовать развитию всей электроэнергетической отрасли [6].

Технологическая радиосеть обмена данными в компании создана на базе оборудовании ЦРРЛ и системы беспроводного ШПД WiMIC - 6000.

Радиорелейная сеть представляет собой систему ретрансляционных станций, расположенных на расстоянии друг от друга. РРЛ способны обеспечить ПД и голосовой информации на высоких скоростях, включая доступ к широкополосному выходу в Интернет и цифровой телефонии. Основным преимуществом РРЛ перед другими видами связи является возможность построить сеть в местности, где прокладка кабеля затруднена (в условиях плотной городской застройки, индустриальных зонах, над транспортными и водными путями, в удаленных и труднодоступных районах и т.д.), и менее строгие требования к существующей инфокоммуникационной инфраструктуре [7].

Настоящее время, РРЛ не только внедряются на сетях операторов связи (телекоммуникации), но и для создания корпоративных сетей крупных и средних компании. И сегодня промышленностью выпускаются оборудования цифровых РРЛ, аналоговые сняты с производства, а также практически с эксплуатации [8].

В компании для организации связи между структурными подразделениями, а также с другими компаниями (соседних областей) отрасли энергетики применяются следующие виды оборудования ЦРРЛ и радиодоступа: «Флокс» и «Флокс - лайт»; «ВЭРТ2РРС» с модемом МТФ-2-30; WiMIC - 6000 (аппаратура беспроводной ПД).

РРЛ связи на базе «Флокс» и «Флокс - лайт» предназначены для организации диспетчерских и автоматизированных технологических каналов связи компании с диспетчерскими пунктами РЭС, МЭС, ПЭУ и энергообъектами, а также управления РЭС со своими энергообъектами. Аппаратура имеет разрешительные документы и в Казахстане.

РРС «Флокс» разработана в 1995 г. и в полном объеме использует все современные достижения микроволновых технологий: цифровые методы ПД, эффективное использование частотного ресурса, компактное исполнение, частично использует импортную элементную базу, изготавливается на предприятиях военно - промышленного комплекса с жестким контролем качества. Существенное преимущество РРС «Флокс» - работа на больших интервалах, что важно для территорий с разнесенными узлами связи. РРЛ «Флокс» обеспечиваются системой оперативного контроля, поддерживающей любую топологию сети связи и уровень резервирования [9].

Оборудование ЦРРЛ «ВЭРТ2РРС» предназначено для использования: на местных и внутризоновых сетях связи, а также в производственно - технологических сетях связи железных дорог, электросистем, газопроводов и т.п. В состав оборудования в технологической взаимосвязи, определяемой проектом РРЛ, могут входить дополнительные узлы.

Система беспроводного широкополосного доступа WiMIC - 6000 разработана на основе рекомендации IEEE 802.16 - 2004 Wireless MAN (WiMAX) и области применения: построение сетей для корпоративных пользователей; создание операторских сетей высокоскоростного доступа в Интернет; подключение точек доступа сетей Wi - Fi; организация видеонаблюдения и услуг телефонии (на основе VoIP); модернизация инфраструктуры АСУТП; временные передвижные беспроводные сети для служб оперативного реагирования [10].

Система WiMIC - 6000 состоит из БС WiMIC - 6000B и подключаемых по радиоканалу абонентских станций WiMIC - 6000S. При наличии прямой радиовидимости обеспечивается дальность связи до 30 км, при работе на отражениях (NLOS) - до 4 - 5 км. С увеличением расстояния происходит понижение схемы модуляции с уменьшением пропускной способности. [11].

По общепринятой в энергетике терминологии разделим АСУТП на составные части (подсистемы), технические задачи, которые стоят перед этими частями, выбраны из их названия, и не нуждаются в пояснении и, как правило, одинаковы для всех объектов управления в энергетике [12]: подсистема блокировок и технологических защит; подсистема автоматического регулирования (САР); подсистема дистанционного управления и телеизмерения.

Технологическая радиосеть рассматривается как базовый элемент интеллектуальной электроэнергетической сети, обеспечивающий работу АСДУЭ, АИИС (КУЭ, АСКУЭ), АСТУЭ, АССАИ и АСАЗ, которые являются составными частями перспективной интеллектуальной электроэнергетической сети [13].

Обмен данными в УКВ - диапазоне применяется для сбора данных и управления уже более 30 лет и на сегодня представляет собой наиболее зрелую и проверенную технологию, обеспечивающую надежное функционирование обслуживаемых объектов. На территории СНГ для строительства узкополосных технологических радиосетей обмена данными выделены полосы радиочастот в диапазонах ОВЧ, УВЧ . В настоящее время, в указанных диапазонах построены и функционируют несколько тысяч технологических радиосетей, обеспечивающих работу объектов электро, топливной и теплоэнергетики. Выбор аппаратных средств для данных сетей обусловлен особенностями обслуживаемых объектов, в первую очередь, их территориальной распределённостью и необходимостью функционирования в реальном масштабе времени при невысоких требованиях к скорости обмена данными [14].

Работающие в УКВ - диапазоне технические средства являются лучшим решением для организации обмена данными на малых и средних скоростях (300 - 64000 бит/c) на дальность до 100 км, а гибкость и простота их комплексирования и сопряжения с аппаратурой магистральной связи позволяет строить радиосети для объектов, протяженностью 1000 км (электрические сети, продуктопроводы, железные дороги). Актуальность применения узкополосных радиосетей обмена данными возросла с принятием решения о создании интеллектуальной электроэнергетической сети в стране [15].

АСКУЭ, которая служит для точного учета и оперативного контроля за потребляемой и переданной электроэнергией с учетом существующих тарифов, а также для обеспечения доступа к полученным данным с целью проведения расчетов, анализа и выработки эффективной энергосберегающей политики. Компания не перестает активно вести свою работу именно в этом направлении, предоставляя услуги по разработке и технической реализации проектов АСКУЭ субъектов оптового и розничного рынков электроэнергии. Принцип организации АСКУЭ приведен на следующем рисунке 3 [16].

Рисунок 3. Принцип организации АСКУЭ

Радиостанции (рации) занимают важную нишу в области обеспечения беспроводной коммуникации и связи. Рации эксплуатируются как государственными службами, так и гражданскими лицами в самых разных целях. Наиболее востребованными рации являются там, где нет доступа к обычным сотовым сетям [17].

Отдельно все рации делятся на безлицензионные и те, которые требуют регистрацию. Как правило, безлицензионные устройства имеют ограничения по мощности и количеству используемых каналов. На сегодня широко используются рации нескольких основных частотных диапазонов [18]: LPD/PMR (433 - 446 МГц); CB (27 МГц); VHF (138 - 174 МГц); UHF (400 - 470 МГц).

В балансе компании на сегодняшний день находится в эксплуатации разнотипные радиосистемы (носимые и стационарные) УКВ различных производителей, среди которых можно выделить: HYT - TM610S, Kenwood - 7160H, Kenwood - 2107, ФМ - 302, ICOM - F111S, РТСС - 1С, Kenwood TK270G, HYT TC - 320, HYT TC - 518 и др.

Кроме выше перечисленных систем и средств телекоммуникации в балансе компании (в структурных подразделениях) эксплуатируются мультиплексоры c PDH технологией «Транспорт 30х4», АТС М - 200, офисные АТС KX - TDE 600 и АТС NEC SL1000. В качестве среды передачи кроме ОК применяются медные кабели как: ТПП, МКС и КСПП, но доля ОК растет. Практикуется применение ОК по ЛЭП на некоторых участках. Принцип организации ВОЛС ЛЭП приведен на рисунке 4 [19].

Рисунок 4. Принцип организации ВОЛС ЛЭП

В целом, в электроэнергетике, и в том числе в рассматриваемой компании, в отличие от ИКТ, процесс цифровизации находится на начальной стадии. Несмотря на то, что в системах сбора и обработки информации, управления и автоматизации подстанций наблюдается переход к цифровым технологиям более 15 лет назад, первая ЦПС в мире была запущена только в первой декаде XXI века. Кроме того, телекоммуникации являются основой систем мониторинга и управления в любой другой сфере экономики. Кроме того, цифровизация, окончательно выигравшая ИКТ в начале текущего века, подняла на новую высоту не только область связи (телекоммуникацию), но и все области экономики страны [20].

Список литературы:

1. Официальный сайт ТОО «Кокшетау - Энерго». Режим доступа: http://kokshetau-energo.kz/index.php?group_id=8. Дата обращения: 25.09.2018.
2. Паспорт предприятия ТОО «Кокшетау - Энерго». Режим доступа: http://businessmap.kz/ru/branch/FILIAL_TOO_KOKSHETAU_ENERGO_TSENTR_GORELEKTROSETI_2962/. Дата обращения: 27.09.2018.
3. Наурыз К.Ж., Шарипова Д.К. Роль средств и систем связи в энергетике // Сборник материалов и докладов Всероссийской научной конференции  «Информационные технологии в энергетическом комплексе». Екатеринбург. - 2016. С. 12-17.
4. «Долгосрочная стратегия развития АО «KEGOC»  на период до 2025 года». Астана, 2010 г. - 47 с.
5. Системы высокочастотной связи в современной электроэнергетике. Режим доступа: https://eisystem.ru/products/hf1/hfst/. Дата обращения: 29.09.2018.
6. Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Инфокоммуникационные сети магистральных электрических сетей. - М.: Спектр, 2013. - 200 с.
7. Цифровые радиорелейные линии связи. Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php. Дата обращения: 30.09.2018.
8. Иволгин А. А. Алгоритм автоматизированного проектирования радиорелейных сетей // Вестник ВГТУ. 2012. №7-1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/algoritm-avtomatizirovannogo-proektirovaniya-radioreleynyh-setey (дата обращения: 01.10.2018.).
9. Радиорелейная станция РРС Флокс. Режим доступа: http://www.tehnosvjaz.kz/page-16.html. Дата обращения: 03.10.2018.
10. Аппаратура беспроводной ПД WiMIC - 6000. Режим доступа: http://www.gksfera.ru/catalog/uwb/Micran/wimic-6000. Дата обращения: 11.10.2018.
11. Руководство по эксплуатации аппаратуры беспроводной ПД WiMIC - 6000. Режим доступа: http://www.gksfera.ru/catalog/uwb/Micran/wimic-6000. Дата обращения: 09.10.2018.
12. Распределенные системы АСУ ТП в энергетике - мода или необходимость. Часть 1. Режим доступа: http://isup.ru/articles/5/507/. Дата обращения: 13.10.2018.
13. Технологическая радиосеть обмена данными УКВ - диапазона. Режим доступа: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2191/doc/57827/. Дата обращения: 15.10.2018.
14. Яковлев Ю.С., Тимашов А.А. Средства сбора и предварительной обработки данных с использованием ПЛИС для технологических компьютерных систем и сетей// ММС. 2017. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sredstva-sbora-i-predvaritelnoy-obrabotki-dannyh-s-ispolzovaniem-plis-dlya-tehnologicheskih-kompyuternyh-sistem-i-setey (дата обращения: 17.10.2018.
15. Серия радиорелейной станции «ФЛОКС». Режим доступа: http://www.kkt.ru/catalog/radiorelay/set-service/flox. Дата обращения: 05.10.2018.
16. Каталог ТОО «Корпорация Сайман». Режим доступа: https://www.saiman.kz/imgs/Company_broshure_07.11.2017.pdf. Дата обращения: 19.10.2018.
17. На каких частотах работают портативные рации? Режим доступа: https://walls-club.ru/communication/. Дата обращения: 23.10.2018.
18. Обзор и типы раций. Выбор рации. Режим доступа: https://pro-spec.ru/poleznaya-informaciya/116-obzor-i-tipy-ratsij-vybor-ratsii. Дата обращения: 25.10.2018.
19. Общие положения организации строительства ВОЛС - ВЛ. Режим доступа: http://www.zaosi.com/content/206. Дата обращения: 04.11.2018.
20. Голышко А. Цифровая электроэнергетика. Режим доступа: https://habr.com/ru/company/technoserv/blog/342268/. Дата обращения: 08.01.2020.