28.05.2018


ДЕПО Компьютерс модернизировала инфраструктуру СО ЕЭС – системного оператора крупнейшей в мире энергосистемы России

Задача

Единая энергетическая система (ЕЭС) России – крупнейшая в мире централизованно управляемая энергосистема, охватывающая практически всю территорию страны. ЕЭС России включает генерирующие энергостанции и сети передачи электроэнергии на территории 81 субъекта Российской Федерации. Акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» (АО «СО ЕЭС») обеспечивает непрерывное централизованное оперативно-диспетчерское управление производством, передачей и распределением электроэнергии в режиме реального времени.

Информационная система СО ЕЭС получает оперативную информацию от генерирующих станций, сетей передачи электроэнергии и других объектов электроэнергетики. После обработки данная информация отображается на специализированных видеостенах большой площади. Визуализацию и вывод информации на подключенные панели обеспечивает специализированное устройство – видеоконтроллер, к надежности функционирования которого предъявляются жесткие требования.

С развитием энергетической системы России и ростом нагрузки на Региональные диспетчерские управления (РДУ) СО ЕЭС возникла необходимость модернизации инфраструктуры РДУ. Ключевой задачей модернизации инфраструктуры РДУ стало повышение производительности видеоконтроллеров и расширение их функциональных возможностей.

Российская компания «ДЕПО Компьютерс» разработала уникальное решение – видеоконтроллер, который заменил эксплуатируемое в РДУ СО ЕЭС импортное оборудование.

Решение

Решение ДЕПО Компьютерс представляет собой высокопроизводительный видеоконтроллер DEPO ReVision N32 RM1616, реализованный на базе российской серверной платформы ДЕПО. Контроллер обеспечивает одновременную обработку и вывод видеосигнала на 32 подключенных устройства (электронные панели или проекторы) в режиме Ultra HD. Для обеспечения требований к отказоустойчивости решение ДЕПО Компьютерс включает два видеоконтроллера, объединенных в кластерную систему по схеме «активный-активный», в которой оба видеоконтроллера работают одновременно.

Каждый контроллер содержит два блока питания с поддержкой «горячей» замены, что гарантирует нормальную работу контроллера в случае выходе из строя одного блока. Кроме этого, каждый кластерный комплекс оборудован специально разработанным в ДЕПО Компьютерс модулем распределения электропитания, который обеспечивает защиту устройства от скачков напряжения в электрической сети и позволяет экономить электроэнергию.

Решение ДЕПО Компьютерс разработано в точном соответствии с требованиями СО ЕЭС. Решение не содержит избыточного и невостребованного набора функций и не приводит к дополнительным затратам со стороны заказчика.

Состав решения

Решение ДЕПО для оборудования РДУ СО ЕЭС включает два видеоконтроллера, объединенных в отказоустойчивый кластер по схеме «активный-активный». Каждый контроллер содержит два блока питания с «горячей» заменой, работающих в режиме 1+1. Тем самым при выходе из строя одного блока питания система продолжает работу до замены неисправного блока.

Видеоконтроллер DEPO ReVision N32 RM1616 реализован в специализированном корпусе высотой 2 U, установленном в серверную стойку. Контроллер включает 10 производительных видеокарт с возможностью вывода информации на 20 устройств с высоким разрешением Ultra HD.

В решение интегрирована технология ДЕПО Дозор, позволяющая проводить удаленный мониторинг и управление оборудованием ДЕПО. Администраторы системы получают информацию о функционировании комплекса в режиме реального времени. Управление осуществляется через веб-интерфейс и специализированное приложение для мобильных устройств.

Ход выполнения работ

Работа над проектом модернизации оборудования РДУ началась с поиска подрядчика. СО ЕЭС обратился к нескольким российским компаниям, перед которыми была поставлена задача предоставить современное оборудование, предназначенное для отображения данных на информационных панелях большой площади и соответствующее заданным техническим требованиям.

Из всех российских компаний только ДЕПО Компьютерс подтвердила возможность создания решения, полностью соответствующего предъявленным требованиям. В портфеле решений ДЕПО есть линейка видеоконтроллеров DEPO ReVision, предназначенных для вывода информации на видеостены, составленные из нескольких стандартных электронных панелей и/или видеопроекторов. Линейка видеоконтроллеров ДЕПО создана для промышленной эксплуатации в режиме 24 × 7 × 365 в самых разных условиях. Такие контроллеры применяются для оснащения ситуационных и диспетчерских центров, в образовательных учреждениях, для создания информационных табло и в других системах отображения информации.

По результатам НИОКР инженерами ДЕПО Компьютерс была разработана линейка видеоконтроллеров, поддерживающих вывод информации на различное количество устройств: до 8, 16, 24 и до 32. Старшая модель видеоконтроллера DEPO ReVision N32 RM1616 с возможностью вывода видеоинформации на 32 устройства легла в основу решения по модернизации системы коллективного отображения информации, используемой в Региональных диспетчерских управлениях СО ЕЭС. НИОКР была проведена в сжатые сроки – всего за 2,5 месяца.

Опытный образец видеоконтроллера прошел всестороннее тестирование в условиях реальной эксплуатации. В течение семи месяцев два комплекта оборудования ДЕПО проходили пилотную эксплуатацию в двух Региональных диспетчерских управлениях: в Санкт-Петербурге и Пятигорске.

На первом этапе пилотного проекта в течение одного месяца два комплекса в составе двух видеоконтроллеров ДЕПО, объединенные в отказоустойчивый кластер по схеме 1+1, работали в двух Региональных диспетчерских управлениях параллельно с действующим оборудованием.

На втором этапе оборудование ДЕПО в течение шести месяцев работало в двух пилотных РДУ полностью самостоятельно в режиме реальной эксплуатации.

По окончании пилотного проекта был подписан итоговый протокол, в котором признавалась успешность проведенной опытной эксплуатации и полное соответствие видеоконтроллеров DEPO ReVision N32 RM1616 требованиям СО ЕЭС.

В течение 2017 года был проведен первый этап оснащения 20 РДУ оборудованием ДЕПО. Всего было поставлено 43 видеоконтроллера, из которых 3 развернуты в качестве специальных учебных стендов для проведения обучения операторов СО ЕЭС.

Развертывание видеоконтроллеров во всех 20 РДУ проводилось исключительно силами инженеров ДЕПО Компьютерс. После монтажных и пусконаладочных работ прошло обучение специалистов заказчика, которые в дальнейшем будут обслуживать данную систему. После завершения всех работ по развертыванию видеоконтроллеров заказчик получил комплект подробной эксплуатационной документации, доработанный с учетом пожеланий каждого РДУ.

Особенности решения

Видеоконтроллеры ДЕПО учитывают все требования заказчика и условия эксплуатации оборудования в диспетчерских управлениях СО ЕЭС:

Точное соответствие требованиям заказчика

При разработке учитывались требования СО ЕЭС и результаты опытной эксплуатации. Было разработано уникальное решение, полностью соответствующее требованиям заказчика и не содержащее избыточного функционала. Это позволило сократить затраты заказчика на модернизацию оборудования РДУ.

Высочайшая надежность

Управление энергосистемой РФ, являющейся объектом стратегической инфраструктуры, предъявляет жесточайшие требования к надежности. На всех уровнях разработанного решения ДЕПО обеспечена отказоустойчивость и предусмотрен длительный срок эксплуатации в режиме 24 × 7 × 365. Кроме этого, в решении реализованы технологии экономии электроэнергии.

Масштабирование

В решение ДЕПО заложен потенциал для простого наращивания возможностей системы. Разработан специализированный модуль расширения контроллера для быстрого подключения новых электронных панелей к системе коллективного отображения информации и увеличения общей площади видеостены с возможностью зонального (многооконного) отображения информации.

Особая система гарантийного обслуживания

В соответствии с принятой практикой работы диспетчерских управлений СО ЕЭС в договоре о гарантийном обслуживании предусмотрено деление территории РФ на три зоны. Для каждой зоны выработаны собственные требования к времени реакции на сбои со стороны ДЕПО Компьютерс. ДЕПО Компьютерс гарантирует решение возникающих проблем в срок от 24 до 72 часов на месте эксплуатации оборудования ДЕПО.

Кастомизация и инженерный подход

В процессе реализации проекта обнаружилась проблема при адаптации вывода изображения с высоким разрешением новейшими на тот момент видеокартами в среде операционной системы Windows 10. Оказалось, что фирменное ПО (драйверы) данных видеокарт в особом режиме вывода информации на видеостены с высоким разрешением работает некорректно. Инженеры ДЕПО, благодаря технологическому партнерству с компанией-производителем видеокарт, в короткие сроки получили доработанное производителем фирменное ПО. Была обеспечена корректная бесперебойная работа видеоконтроллера DEPO ReVision N32 RM1616 во всех возможных режимах работы.

При реализации проекта заказчик сформулировал новые задачи, которые были успешно реализованы:

  • Обеспечена совместимость контроллеров с используемой в инфраструктуре заказчика системой мониторинга оборудования. Для этого оперативно были внесены изменения в BIOS используемой в контроллере серверной платформы ДЕПО.
  • Реализована отказоустойчивость на уровне системы электропитания видеоконтроллера. Для этого штатный блок питания был заменен специально разработанным модулем, включающим два блока питания с поддержкой «горячей» замены. Два блока подключены по схеме «1+1» и обеспечивают штатную работу видеоконтроллера при выходе из строя любого блока питания. При выполнении этой доработки была оптимизирована система охлаждения видеоконтроллера с учетом размещения дополнительного блока питания в корпусе высотой
  • По просьбе заказчика в видеоконтроллер добавлена карта ТВ-тюнера для обеспечения вывода телевизионного изображения на одну из подключенных к видеоконтроллеру панелей. Для используемой серверной платформы такая возможность не была предусмотрена. Инженеры ДЕПО провели работы по внесению изменений в конструкцию корпуса и всей системы сетевых и инженерных коммуникаций комплекса для реализации данной опции.
  • Разработан специальный модуль распределения электропитания между двумя видеоконтроллерами, объединенными в кластер. Данный модуль позволяет снизить расходы электроэнергии и повышает отказоустойчивость решения благодаря сглаживанию параметров электропитания.

Итоги и перспективы развития проекта

Видеоконтроллеры ДЕПО были приняты в качестве стандарта в рамках всей инфраструктуры СО ЕЭС для оснащения РДУ.

На 2018–2021 годы запланировано оснащение 184 диспетчерских управлений СО ЕЭС оборудованием ДЕПО.

Кроме этого, в 2018 году запланирована разработка видеоконтроллеров ДЕПО с расширенным количеством поддерживаемых устройств отображения информации. В новой версии видеоконтроллеров будет поддерживаться одновременный вывод информации на 100 устройств (электронных панелей и/или видеопроекторов). Для этого планируется в научно-исследовательском центре ДЕПО Компьютерс разработать специальный модуль-экспандер для видеоконтроллера. Данный модуль будет производиться в России.

«СО ЕЭС управляет работой энергетической системы на территории самой большой в мире страны. От бесперебойной работы энергетической системы зависят практически все сферы экономики и жизни России. Поэтому в данном проекте мы предъявили особые требования к видеопроекционному оборудованию, обеспечивающему работу диспетчерских щитов, установленных в диспетчерских залах филиалов СО ЕЭС. Система автоматизации диспетчерских управлений должна отвечать самым современным требованиям и использовать самые передовые информационное технологии. И мы получили такое решение, – комментирует ИТ-директор АО «СО ЕЭС» Глеб Владимирович Лигачев. – Проект был реализован российской компанией «ДЕПО Компьютерс», специалисты которой показали высокий профессиональный уровень на всех этапах проекта. Успешная реализация проекта стала возможной благодаря высокому уровню развития информационно-коммуникационных технологий в России. ДЕПО Компьютерс предложила нам надежную альтернативу импортным решениям».

Профиль заказчика

Акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» (АО «СО ЕЭС») – специализированная организация, единолично осуществляющая централизованное оперативно-диспетчерское управление в Единой энергетической системе России.

Основная цель деятельности Системного оператора – обеспечение устойчивого энергоснабжения и качества электроэнергии, соответствующих требованиям технических регламентов и иных нормативных актов путем непрерывного управления производством, передачей и распределением электроэнергии. Одной из основных задач, стоящих перед СО ЕЭС, является задача управления технологическими режимами работы объектов ЕЭС России в реальном времени.

Для управления энергетической системой в составе СО ЕЭС работают центральное диспетчерское управление, 7 объединенных диспетчерских управлений (ОДУ), 49 диспетчерских управлений (РДУ) и 16 представительств в регионах РФ, энергосистемами которых руководят укрупненные региональные диспетчерские управления.