Питання відновлення й оновлення нашої енергосистеми нині є одним з ключових для України. Однією з передумов забезпечення її стійкості є цифрова трансформація. Які прикладні рішення пропонують українські науковці для галузі? Про це на засіданні Президії НАН України розповів директор Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова, член-кореспондент НАН України Володимир Мохор.
У доповіді йшлося про рішення, які допомагають запобігати інцидентам, пом’якшувати їхній вплив, а також — відновлювати й адаптувати нашу енергетику до сучасних умов.
Пошук витоків та пошкоджень
А розпочав Володимир Мохор із питання діагностування мереж. Зокрема, в Інституті проблем моделювання в енергетиці команда під керівництвом старшого наукового співробітника Олександра Владимирського розробляє технології, цифрові засоби та відповідні методи оперативного пошуку витоків з підземних трубопроводів теплових мереж. Відповідний моніторинг відбувається шляхом активного акустичного тестування.
Також цей колектив розробляє цифровий комплекс, основною функцією якого є визначення місць та оцінка ступеня корозійного стоншення підземних трубопроводів. Як зауважив Володимир Мохор, теплові мережі можна обстежувати не лише дистанційно, а й зсередини. Для цього колектив Олександра Владимирського розробляє діагностичні зонди для відповідного обстеження.
Окрім того, за словами доповідача, науковці інституту розробляють технології та методики вимірювання тепловтрат у трубопроводах централізованого теплопостачання. Зокрема, розроблено восьмиканальний реєстратор температури з цифровими датчиками, за допомогою якого можна виміряти перепади температури теплоносіїв на кінцях ділянок трубопроводів і встановити визначення тепловитрат на розгалужених ділянках теплових мереж.
Підготовка персоналу
Наступний напрям цифрових рішень, які покликані забезпечити стійкість нашої енергетики, — підготовка персоналу. Володимир Мохор зупинився на розробках, які проводить група під керівництвом головного наукового співробітника Віктора Самойлова. Зокрема, колектив розробив систему дистанційного навчання, яка містить елементи контролю, психофізіологічні тести, мультимедійні курси, локальні тренажери за окремими технологічними дільницями, комплексні тренажери енергоблока електростанції тощо. «Зважаючи на розвиток сучасних технологій, цей колектив працює і над прикладами доповненої реальності. Тобто такі тренажери нагадують комп’ютерні ігри від першої особи», — додав Володимир Мохор.
Система використовується на більш ніж 30 підприємствах енергетики й промисловості, зокрема на теплових і атомних електростанціях, гірничо-збагачувальних комбінатах. А з 2021 року вона стала основною для дистанційного навчання в НАЕК «Енергоатом».
Але співпраця інституту й компанії лише підготовкою персоналу не обмежується. Як розповів головний інженер ВП «Науково-технічний центр» НАЕК «Енергоатом» Олег Годун, у 2020 році між центром та інститутом було укладено угоду про співробітництво. У НАЕК сподіваються, що новий поштовх для співпраці з інститутом дасть генеральна угода про науково-технічне співробітництво з НАН України, яку було укладено 20 вересня цього року. Метою угоди є реалізація стратегії розвитку атомної енергетики, супроводження та впровадження перспективних науково-технічних розробок і технологій.
«Враховуючи це, Інститут проблем моделювання в енергетиці має потужний науково-технічний та кадровий потенціал, розвинену експериментально-методологічну базу, ми сподіваємось на подальшу плідну співпрацю з цією установою», — зауважив Олег Годун. Серед основних напрямів цієї співпраці чимало і «цифрових»: створення баз даних з надійності обладнання, створення системи моніторингу основних технологічних процесів експлуатації енергоблоків, упровадження сучасних інформаційних систем і технологій у сфері кібербезпеки тощо.
Двійник ринку
У фокусі уваги науковців Інституту проблем моделювання в енергетиці опинився і такий важливий сегмент, як ринок електроенергії.
Щоб допомогти підприємствам зрозуміти, як поводити себе на конкурентному ринку і нині, і в майбутньому, в інституті розробили цифровий двійник ринку електроенергії — комплекс прогнозування результатів взаємодії учасників, який містить комп’ютерну модель, інформаційно-аналітичне середовище та відповідну програмно-апаратну систему. З комплексом можна ознайомитись за посиланням — https://equant.pp.ua/.
— Щодо основних інформаційних потоків у комплексі, то ми збираємо погодинні, добові, місячні, річні дані від операторів, від Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг тощо, формуємо базу у себе в інституті, — розповів Володимир Мохор. — І на її основі формуються моделі гуртового й роздрібного ринків і механізму прогнозування.
Користувачі системи — учасники ринку електроенергії, органи виконавчої влади, а також експертні й дослідницькі інституції.
Під час обговорення генеральний директор АТ «Оператор ринку» Олександр Гавва розповів про практичну користь від результатів спільних з інститутом зусиль щодо вдосконалення комп’ютерних засобів та інформаційних механізмів.
За його словами, математична модель і алгоритм, які розробив інститут, значно пришвидшили розрахунок оптимальних цін та обсягів купівлі/продажу електроенергії на ринку на добу наперед.
Сьогодні інститут і державне підприємство спільно працюють над розробленням моделей прогнозування попиту на ринку електроенергії, а також обсягів її споживання в коротко-, середньо- та довгостроковій перспективах.
Враховуючи таку конструктивну взаємодію, АТ «Оператор ринку» покладає великі надії на ще один спільний проєкт. «Ми вбачаємо потенціал фахівців інституту у моделюванні прогнозів виробництва електричної енергії побутовими споживачами, які володіють сонячними електростанціями, — зауважив Олександр Гавва. — Сьогодні така інформація є надзвичайно цінною для постачальників послуг, які мають небаланси».
Допомогти в ухваленні рішень
Низка розробок, які пропонують науковці інституту, покликані підтримати ухвалення рішень на рівні галузі й регіонів. Цей напрям в установі розвивається під керівництвом члена-кореспондента НАН України Сергія Сауха. Зокрема, фахівці Інституту розробили моделі оптимального завантаження енергоблоків традиційної та відновлювальної енергетики з граничними умовами циклічності. «Модель дає змогу поширювати прогнозні тижневі режими завантаження енергоблоків, системи зберігання енергії та системної мережі ЛЕП на тривалі сезонні періоди, тобто масштабувати такі рішення, — розповів Володимир Мохор. — Перспективи практичного застосування цих інструментів пов’язані з розвитком ядерної складової енергетики України».
Також науковці інституту здійснюють науковий супровід проєкту в програмі регіонального партнерства між Україною і Словаччиною. Зокрема, за словами Володимира Мохора, є цікава перспектива побудувати регіональне партнерство в електроенергетиці між Закарпатською областю і Прешовським та Кошицьким краями.
До питання кібербезпеки
Не залишаються поза увагою фахівців інституту і питання кібербезпеки. «Ми не новачки в цьому, — розповів Володимир Мохор. — Ще з 90-х років минулого століття проводили великі конференції з цих питань. А у 2016 році фахівці нашого інституту були залучені до проведення експертизи обставин потужної атаки на українську енергосистему. Також ми допомагали в підготовці нормативних актів з питань кібербезпеки в галузі, які впроваджені наказом Міненерго.
За словами доповідача, теоретичні дослідження науковців інституту сконцентровані в напрямі кіберризиків, зокрема на розробленні методів підвищення кіберзахищеності розподілених систем критичної інфраструктури. А у прикладному плані вчені працюють над створенням комплексних систем захисту інформації та комп’ютерних засобів оцінювання безпеки.
Окрім того, з метою підвищення рівня кіберзахисту критичної інфраструктури та в інтересах сектору безпеки й оборони на замовлення Держспецзв’язку України інститут розробив та передав для впровадження проєкти нормативних документів з технічного захисту інформації, якими встановлюються вимоги до заходів кібербезпеки критичних промислових об’єктів, рекомендації з їхнього впровадження та методики оцінювання результатів.
Підготував Дмитро ШУЛІКІН
На фото : Володимир МОХОР, Олег ГОДУН та Олександр ГАВВА
Фото пресслужби НАНУ
Читайте також:
- Картографи міжзоряних шляхів
- Це наче людству подарували новий крутий конструктор
- Віктор ДЕМЧЕНКО: «Сподіваюся, мій досвід допоможе «зблизити» наукові світи вищої освіти й дослідницьких інститутів»
- Напівпровідникова галузь: потрібні державні рішення
- Освіта в окупації. Злочин проти української ідентичності
- Розучити пісню перемоги