Государственный фонд фондов
Институт развития Российской Федерации

Центр компетенций НТИ по направлению «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем»

Центр компетенций НТИ по направлению «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем»Центр компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем» на базе ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Программа развития Центра НТИ МЭИ «Технологии транспортировки электроэнергии и интеллектуальных энергосистем» направлена на развитие сквозных технологий в области распределенной энергетики, включая кадровое и инфраструктурное обеспечение комплексных проектов НИОКР, разработку технологий и продуктов в области распределённых интеллектуальных систем, реализацию образовательных программ подготовки научных и инженерных кадров в интересах рынков Национальной технологической инициативы, создание испытательного полигона для проведения НИОКР в области цифровых подстанций, цифровых измерителей электрических величин, универсальных измерительных контроллеров, программного обеспечения для интеллектуального управления электрическими сетями и микроэнергосистемами.

Работа Центра НТИ МЭИ осуществляется в соответствии с сетевыми принципами: совместная работа распределенного коллектива, включая партнеров по коммерциализации технологий, объединившихся в Консорциум, лидером которого является ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ».


Цели и задачи


Основные задачи Центра НТИ МЭИ группируются вокруг ключевых направлений, которые определяют содержание «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем»:

  • разработка, проектирование и внедрение надежных и гибких электросетей, включающих в себя цифровые подстанции, интеллектуальные коммутационные аппараты, цифровые измерители электрических величин, универсальные измерительные контроллеры, автономные самобалансирующиеся микроэнергосистемы, программное обеспечение для управления сетями;
  • разработка, проектирование и внедрение объектов распределённой энергетики, включая накопители электроэнергии и силовые полупроводниковые устройства.

Стратегические цели реализации программы Центра:

Реализация программы Центра НТИ МЭИ «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем» имеет следующие стратегические цели:



В научно-техническом направлении:

проведение координационных научно-исследовательских работ по направлениям, связывающим ДК Энерджинет с планами мероприятий по следующим национальным проектам:

1) разработка и внедрение цифровых электрических подстанций и станций на вновь строящихся и реконструируемых объектах энергетики;
2) интеллектуальная энергетическая система России;
3) энергоэффективная подстанция;
4) разработка программы исследований и разработок по приоритетным направлениям Энерджинет (Модельный комплекс EnergyNet)



По направлению образовательной деятельности:

1) запуск специально разработанных программ магистратуры, учитывающих потребность в развитии новых технологий и подготовке будущих специалистов в рамках сквозной технологии Центра НТИ МЭИ («Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами»);
2) запуск новых учебных программ дополнительного образования для повышения квалификации работников технологических предприятий, заинтересованных во внедрении интеллектуальных систем в энергетике;
3) запуск курсов повышения квалификации с реализацией технологий дистанционного образования («Цифровые комплексы АСУ ТП», «Наладка и испытания МП устройств РЗА соответствующих МЭК 61850», «Локальные вычислительные сети и протоколы передачи данных», «Основы кибербезопасности в электроэнергетике»).

Основные заказчики: ПАО «ФСК ЕЭС», АО «СО ЕЭС», ПАО «Россети», ПАО «Русгидро»



В части формирования инфраструктуры:

1) запуск Центра коллективного пользования «Испытательный полигон технологий транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем»;
2) реализация услуг по предоставлению доступа к научно-исследовательской инфраструктуре Центра НТИ МЭИ (установленное в Центре коллективного пользования передовое оборудование обеспечивает возможность проведения различных научных исследований в том числе и по тематике «цифровых подстанций», позволяет проводить испытания и сертификацию оборудования);
3) запуск лаборатории по кибербезопасности.

Результаты деятельности


Создан Центр коллективного пользования «Испытательный полигон технологий транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем» и организована реализация услуг по предоставлению доступа к научно-исследовательской инфраструктуре Центра НТИ МЭИ. 3 проекта находятся в работе, 2 проекта в стадии разработки.

На базе Центра НТИ МЭИ создана лаборатория по кибербезопасности.

Создается уникальный модельный испытательный комплекс «TestBed» для разработки и тестирования архитектурно-технических решений по проекту создания Интернета энергии (Internet of Energy, IoEN) и других новых решений для технологического развития российской энергетики. Комплекс позволяет проводить цифровое и киберфизическое моделирование сложных электроэнергетических систем, а его возможности превышают возможности доступных в России лабораторий и испытательных установок за счет применения технологии Power-Hardware-in-the-Loop.

Разработана новая образовательная программа подготовки магистрантов по профилю «Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами» направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника». В сентябре 2018 года в НИУ «МЭИ» на базе кафедры РЗиАЭ проведен первый набор магистрантов по новому профилю.

Подготовлено 28 специалистов с высшим образованием со всей России и стран зарубежья по усовершенствованной программе подготовки «Релейная защита и автоматизация энергосистем».

Сформирован Консорциум реализации Программы Центра НТИ «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем», в состав которого вошли 9 организаций, в числе которых лидеры индустрии в высокотехнологических отраслях промышленности и научно-образовательные учреждения.

Консорциум

В рамках реализации программы центра НТИ «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных энергосистем» сформирован консорциум, в состав которого вошли лидирующие компании и университеты Российской Федерации.

— Научные и образовательные учреждения: ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ», ФГАОУ ВО «НИУ «МИЭТ», АНО ВПО «Сколковский институт науки и технологий», ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ).

— Партнеры из индустрии: ООО «ИНБРЭС», АО «Гидроэлектромонтаж», АО «НИЦЭ», ООО «ПиЭлСи Технолоджи».

Проекты

Направление 1. Разработка, проектирование и внедрение надежных и гибких электросетей, включающих в себя цифровые подстанции, интеллектуальные коммутационные аппараты, цифровые измерители электрических величин, универсальные измерительные контроллеры, автономные самобалансирующиеся микроэнергосистемы, программное обеспечение для управления сетями.



Разработка программно- технического комплекса автоматизированного синтеза структурно-функциональных схем РЗА ЦПС, обеспечивающих требуемые показатели надежности и экономичности

ПТК ССФ РЗА предназначен для проектирования РЗА ЦПС различных архитектур. Функции ПТК ССФ РЗА включают импорт главной схемы цифровой подстанции в формате SSD/SCD, анализ главной схемы и синтез структурно-функциональной схемы РЗА (включая схему технологической ЛВС) на основе анализа требований к защите первичного оборудования и нормативной документации (с использованием баз знаний и онтологии РЗА) с учётом выбранных пользователем параметров надежности и критериев экономичности.



Разработка программно-технического комплекса автоматизированного синтеза схем микроэнергосистем из заданного набора элементов, обеспечивающих минимизацию капитальных и операционных затрат при обеспечении заданных показателей надежности электроснабжения потребителей

Результаты работы ПТК СМГ планируется использовать для проведения экспресс-проектирования микрогрид на этапе разработки разделов ОТР и П при проектировании систем электроснабжения. Использование результатов работ должно привести к снижению затрат на системы электроснабжения при строительстве новых микрогрид, снижению затрат на проектирование, снижение затрат на эксплуатацию систем электроснабжения на основе микрогрид.



Разработка автоматизированной системы расчета параметров срабатывания РЗА в микроэнергосистеме в режиме онлайн

Разработанный ПК позволит увеличить степень автоматизации процесса расчета установок в электрических сетях с сильно меняющимися за короткий срок режимами (наличие большого количества ВИЭ и других распределенных генерирующих установок), обеспечив выполнение требований, предъявляемых НТД к устройствам РЗА, что невозможно сделать, используя традиционный подход к расчету и актуализации параметров срабатывания устройств РЗА. Создаваемая адаптивность устройств РЗА к изменениям режимов, в свою очередь, позволит повысить надежность и качество электроснабжения потребителей.



Разработка системы автоматического планирования работ по техническому обслуживанию и ремонтам на основе риск-ориентированной модели для оптимизации операционных затрат и обеспечения операционной надежности микроэнергосистем (сервис)

Разработанная система позволит снизить операционные затраты и повысить надёжность электроснабжения потребителей за счёт внедрения системы ТОиР, основанной на мониторинге физического износа оборудования с учётом оценки критичности воздействия выхода из строя данного оборудования на энергосистему. На основании анализа надёжности в ПТК формируются критерии критичности оборудования для энергосистемы при соотнесении со статистикой износа оборудования и формируется порядок проведения ТОиР.



Разработка и внедрение комплексов РЗА ЦПС с различными архитектурами (централизованная, децентрализованная, гибридная)

Разработка комплектов технической документации (стадии ОТР, П и РД) для комплексов РЗА различных архитектур позволит типизировать проектные решения и подходы к выбору архитектуры комплекса РЗА для конкретного объекта.

Исследование функционирования комплексов РЗА с различной архитектурой позволит оценить надежность функционирования РЗА ЦПС в нормальном и аварийном режиме работы на натурных образцах комплексов РЗА. Данный проект позволит значительно ускорить процесс проектирования и внедрения РЗА для ЦПС.



Разработка распределенных интеллектуальных систем управления режимами ЭЭС по напряжению и реактивной мощности

Внедрение интеллектуальных распределенных систем, которые автономно способны обмениваться информацией и договариваться друг с другом о дальнейших действиях, приведет к поддержанию необходимого уровня напряжения в сети, что позволит улучшить качество электроэнергии и снизить потери при ее передаче, так как при изменении схемо-режимных ситуаций по районам, возникает необходимость изменения параметров управляющих устройств СКРМ. Системы являются гибкими и надежными благодаря учету потребностей соседних районов и нахождению компромиссных решений.



Разработка распределенных интеллектуальных систем управления распределительными электрическими сетями

Распределенные интеллектуальные системы автоматического управления и защиты распределительных сетей необходимы для решения задач автоматической реконфигурации топологии в нормальных и аварийных режимах, обеспечения скоординированного управления группой объектов распределенной генерации, оптимизации режимов работы электрической сети.

Разработка и внедрение таких распределенных интеллектуальных систем управления позволит обеспечить соблюдение требований, предъявляемых к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения потребителей в условиях интеграции значительного количества распределенных генерирующих установок малой мощности (в том числе на базе ВИЭ) и накопителей за счет самонастройки и самоорганизации систем управления (в т.ч. РЗА и коммерческого учёта), предиктивного анализа генерации, потребления и накопления электроэнергии, автоматической оценки рисков возникновения аварийных ситуаций и оценки ущербов.



Направление 2. Разработка, проектирование и внедрение объектов распределённой энергетики, включая накопители электроэнергии и силовые полупроводниковые устройства.

Разработка и внедрение накопителей электроэнергии и ВИЭ в системах собственных нужд ПС.

Разработка системы электроснабжения с применением ВИЭ и накопителей электроэнергии, включая разработку системы предиктивного управления зарядом и разрядом батарей на основе прогнозов генерации и потребления.

Разработка данной системы позволит снизить потери в СН энергообъектов.

Образовательные программы

Образовательные программы Центра НТИ МЭИ будут реализованы в сетевой форме на высшем уровне профессионального образования:
— высшее образование, магистерская программа «Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами»;
— высшее образование, программа бакалавриата «Релейная защита и автоматика цифровых подстанций».

В виде дополнительного образования и профессионального обучения, включающие в себя следующие виды обучения:
— повышение квалификации с выдачей удостоверения о краткосрочном повышении квалификации по программам 72 академических часа;
— стажировки в научных лабораториях и исследовательских центрах с выдачей удостоверения о краткосрочном повышении квалификации;
— курсы и семинары с выдачей сертификата, в том числе с использованием технологии дистанционного обучения.

Направления программ дополнительного образования и профессионального обучения:
— Цифровые комплексы АСУ ТП;
— Наладка и испытания МП устройств РЗА соответствующих МЭК 61850;
— Локальные вычислительные сети и протоколы передачи данных;
— Основы кибербезопасности в электроэнергетике.

Новая программа подготовки магистров «Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами» разработана специалистами Центра НТИ МЭИ при поддержке ПАО «ФСК ЕЭС» в рамках реализации плана Минэнерго России по цифровой трансформации электроэнергетики и реализована на базе " Национальный исследовательский университет «МЭИ». Студенты нового направления получают необходимые знания для преодоления технологических барьеров ДК Энерджинет.

Программа подготовки магистров «Релейная защита и автоматизация энергосистем» была существенно модернизирована для достижения новых целей, поставленных Минэнерго. Усовершенствованная программа включает проектирование, наладку и эксплуатацию РЗА цифровых энергосистем.

Команда

  • Волошин Александр Александрович,
    Директор Центра НТИ МЭИ,
    E-mail: nti@mpei.ru

  • Волошин Евгений Александрович
    Начальник отдела научных исследований
    E-mail: nti@mpei.ru

  • Сафронов Борис Андреевич
    Начальник отдела подготовки кадров
    E-mail: nti@mpei.ru

  • Бревнова Наталья Владимировна
    Начальник отдела информационного обеспечения
    E-mail: nti@mpei.ru

  • Серов Дмитрий Михайлович
    Начальник Центра коллективного пользования
    E-mail: nti@mpei.ru


Контакты

Адрес: 111250, Российская Федерация, Москва, ул. Красноказарменная д. 17
Тел.: +7 (495) 362-74-77

Открытый отбор проектов НТИ

РВК объявляет открытый отбор проектов НТИ, нацеленных на экспорт на зарубежные рынки технологических продуктов, разработку прорывных инновационных технологий, создание условий для компаний, работающих на рынках НТИ.

Медиа-центр

24.06.2019
20 июня в Москве подписано соглашение о сотрудничестве опорного Тольяттинского государственного университета (ТГУ) и Центра национальной технологической инициативы (НТИ) «Технологии транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем», развернутого на базе национального исследовательского университета «МЭИ» (НТИ МЭИ).
Все cтатьи
Место проведения: