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.

Кроме того, в рамках деятельности Центра проводятся координационные научно-исследовательские работы по направлениям, связывающим ДК Энерджинет с планами мероприятий по следующим национальным проектам:

Разработка и внедрение цифровых электрических подстанций и станций на вновь строящихся и реконструируемых объектах энергетики;
Интеллектуальная энергетическая система России;
Энергоэффективная подстанция.

Также Центр НТИ разрабатывает программное обеспеченияе и программно-аппаратные комплексы для предприятий электроэнергетики для обеспечения технологического суверенитета в области разработки, внедрения и эксплуатации цифровых систем защиты и автоматики энергосистем. В рамках этого направления реализуется проект по созданию отечественного программно-аппаратного комплекса моделирования работы энергосистем в реальном режиме времени (аналог комплекса RTDS, Канада).

Также ведется разработка доверенной облачной платформы для предоставления цифровых сервисов на базе ПАК «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК «Облачная платформа ЦДЭС»). Разработка доверенной облачной платформы предоставления цифровых сервисов выполняется в рамках мероприятия Технологического суверенитета.

Создание ПАК «Цифровой двойник энергосистемы» и разработка доверенной облачной платформы предоставления цифровых сервисов на его основе (ПАК «Облачная платформа ЦДЭС») позволит ускорить развитие и внедрение в электроэнергетике технологий, связанных с применением:

источников и накопителей электроэнергии на основе водородных технологий;
распределенных реестров и смартконтрактов;
методов искусственного интеллекта;
методов доверенного взаимодействия и средств защиты информации;
специализированных зарядных станций для БАС и электромобилей.

Стратегические цели реализации программы Центра:

В научно-техническом направлении осуществлена разработка технологий по следующим направлениям:

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.

По направлению образовательной деятельности:

Создание новых профилей подготовки в магистратуре и бакалавриате, потребность в которых обусловлена внедрением новых технологий в электроэнергетике.
Создание новых курсов повышения квалификации по разработанным совместно с участниками консорциума программам.

Данные курсы учитывают необходимость оптимизации времени, затрачиваемого на обучение, и используют технологии дистанционного образования без потери его качества с помощью внедрения современных технологий. Образовательная деятельность позволит устранить барьер дефицита компетенций в реализации сквозной технологии и технологического пакета Энерджинет.

Запуск новых учебных программ дополнительного образования для повышения квалификации работников технологических предприятий, заинтересованных во внедрении интеллектуальных систем в энергетике;
Запуск курсов повышения квалификации с реализацией технологий дистанционного образования («Цифровые комплексы Автоматизированная система управления технологическим процессом (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:

Создание демонстрационного полигона интеллектуальных систем управления микрогрид;
Создание испытательной лаборатории «Цифровая подстанция»;
Создание испытательного полигона технологий транспортировки электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем.

Результаты деятельности

Преодоление технологических барьеров

В 2020 году был создан программно-технический комплекс автоматизированного синтеза схем микроэнергосистем из заданного набора элементов, обеспечивающих минимизацию капитальных и операционных затрат при обеспечении заданных показателей надежности электроснабжения потребителей. Разработка позволит автоматизировать проектирование комплекса технических средств систем электроснабжения крупных и средних потребителей. Это позволит преодолеть технологический барьер, обуславливаемый отсутствием средств и инструментов порождающего проектирования систем управления.
В 2020 году был создан опытный образец программно-технического комплекса распределенной интеллектуальной системы управления режимами ЭЭС по напряжению и реактивной мощности и проекта внедрения программно-технического комплекса «Разработка распределенной интеллектуальной системы управления режимами ЭЭС по напряжению и реактивной мощности». Внедрение разработки позволит снизить затраты на транспортировку электроэнергии в магистральных сетях, увеличить эффективность использования и продлить ресурс средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения. В 2020 году проект «Разработка распределенной интеллектуальной энергосистемы для управления потреблением» Центра компетенций НТИ на базе МЭИ получил награду в номинации «Технологический прорыв – 2020» и попал в ТОП-10 лучших проектов в номинации «Технологический прорыв НТИ». В 2021 году успешно состоялась опытная апробация разработанного решения на двух реальных электроэнергетических объектах: ПС 220 кВ «Славянская» филиала ПАО «ФСК ЕЭС» - Кубанское ПМЭС и филиале ПАО «ФСК ЕЭС» - ЦУС МЭС Юга.
В 2022 году на основе риск-ориентированной модели для оптимизации операционных затрат и обеспечения операционной надежности микроэнергосистем была разработана технология автоматического планирования работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования энергосистем с учётом изменения рисков нарушения электроснабжения потребителей и прогнозных значений изменения индексов технического состояния оборудования.
В 2022 году были разработаны новые методы решения задач управления балансом электроэнергии и мощности в микроэнергосистеме, а также возможностью учёта частных требований отдельных субъектов микроэнергосистемы и применением рыночных механизмов для определения стоимости электроэнергии и системных услуг в микроэнергосистеме за счёт включения в состав управляемого оборудования энергороутеров и средств компенсации реактивной мощности.
В 2023 году были разработаны решения, направленные на обеспечение научных, производственных и эксплуатирующих организацией инструментами моделирования режимов электроэнергетических систем, а также систем автоматики и релейной защиты для создания основы для перехода к использованию цифровых сервисов планирования развития и эксплуатации энергосистем.

Значимые результаты научно-исследовательской деятельности

В 2019 году создан программно-технический комплекс автоматизированного синтеза структурно-функциональных схем РЗА ЦПС, обеспечивающих заданные показатели надежности и экономичности. Это позволит сократить трудозатраты и увеличить степень автоматизации в разработке технических решений для цифровых комплексов РЗА и АСУ ТП при проектировании цифровых подстанций за счет применения эвристических механизмов, базы знаний, мультиагентных систем и других методов искусственного интеллекта.
В 2021 году была разработана программно-аппаратная платформа "NeuralGrid", на базе которой создаются цифровые системы защиты и автоматического управления электрическими подстанциями. Уникальность заключается в возможностях самонастройки, самоорганизации и самовосстановления системы после аварий без участия человека. Система использует специализированные методы ИИ для автоматического супербыстрого (10-ки миллисекунд) восстановления функций защиты и автоматики при множественных отказах в системе. Разработанная технология создает новый класс решений в электроэнергетике, "обнуляющие" конкурентные преимущества лидеров глобального рынка. На базе платформы "NeuralGrid", по первому приоритетному проекту Центра «Разработка и внедрение комплексов РЗА ЦПС с различными архитектурами (централизованная, децентрализованная, гибридная)», в 2022 году была успешно завершена опытно-промышленная эксплуатация разработанных решений на пилотном объекте №1 - ПС 110 кВ «Мамулино». В декабре 2022 года от эксплуатирующей организации филиала ПАО «Россети Центр» - «Тверьэнерго» получено положительное заключение о результатах пилотного внедрения с рекомендацией применения разработанных технологий на объектах электросетевого комплекса.
В 2023 году в рамках второго ключевого проекта центра был разработан программно-аппаратный комплекс «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК «ЦДЭС»). Результаты расчётов разработанных алгоритмов моделирования переходных режимов были верифицированы с существующими моделирующими комплексами, при обеспечении расчётов в реальном времени с шагом менее 50мкс. Полученные результаты позволяют заместить используемые ранее моделирующие комплексы иностранного производства для решения широкого круга исследовательских и инженерных задач в электроэнергетике.

Создание важных объектов инфраструктуры

В 2019 году на базе испытательного полигона был создан Центр коллективного пользования, в рамках которого организована реализация услуг по предоставлению доступа к научно-исследовательской инфраструктуре Центра компетенций НТИ на базе МЭИ.
В 2019 году в состав Испытательного полигона Центра НТИ МЭИ в 2019 году был интегрирован полигон TestBed Энерджинет, созданный в рамках проекта «Архитектура IoEN» при поддержке Фонда НТИ. Создание киберфизического полигон цифровой электроэнергетики "Testbed "Энерджинет", работающего на основе технологии Power Hardware in Loop (PHIL), является первым подобным проектом в России и одним из немногих в мире. Ввод в эксплуатацию полигона "Testbed "Энерджинет" станет важной вехой в реализации плана мероприятий "Энерджинет", так как позволит проводить испытания реальных силовых устройств с включением их в контур цифрового моделирования. В 2020 году проект Центра компетенций НТИ на базе МЭИ «Киберфизический полигон цифровой электроэнергетики» попал в ТОП-50 лучших проектов в номинации «Технологический прорыв НТИ»
В 2020 году был создан лабораторный комплекс кибербезопасности, в состав которого входят программное обеспечение и технические средства анализа сетевого трафика на предмет определения и локализации киберугроз.
В 2021 году введен в эксплуатацию демонстрационный полигон интеллектуальных систем управления микрогрид. В состав демонстрационного полигона входят устройства для имитации подключенных ветрогенераторов и солнечных электростанций к модели энергосистемы; устройства для моделирования работы систем в островном режиме; устройства для управления перетоками электроэнергии между участками сети; устройства для сбора данных о функционировании оборудования, устройства для визуализации измерений и результатов проводимых испытаний.
В 2021 году состав структуры Центра дополнился отделом по работе с иностранными заказчиками.
В 2021 году Киберполигон Центра НТИ МЭИ, объединивший функционал испытательного полигона «TestBed» Энерджинет» и лабораторного комплекса кибербезопасности, занимающийся отражением угроз в энергетической отрасли, в 2021 году в рамках сотрудничества с «Лабораторией Касперского», первым в России присоединился к Национальному киберполигону.
В 2023 году завершен последний этап оснащения демонстрационного полигона интеллектуальных систем управления микрогрид, который позволяет демонстрировать различные алгоритмы управления энергосистемами и проводить испытания первичного оборудования мощностью до 500кВт.
В 2023 году совместно с ГК «Инфотекс» была создана первая отраслевая лаборатория встраиваемых средств криптографической защиты информации автоматизированных и автоматических систем управления объектов электроэнергетики

Внедрение и коммерциализация результатов деятельности Центра

В 2019 году разработаны технологии автоматического проектирования комплексов защиты и автоматики для Цифровых подстанций, обеспечивающие заданные требования по надежности и технико-экономической эффективности. Технологии построены на базе применения методов ИИ и реализуют концепцию порождающего проектирования (generative design). В 2020 году ПАО «МРСК Центра и Приволжья» запустило проект по разработке программного комплекса автоматизации проведения функциональных испытаний цифровых систем защиты и автоматизации на основе технологий ИИ, разработанных Центром НТИ МЭИ.
В 2020 году разработаны технологии интеллектуального распределённого управления режимами энергосистем по напряжению реактивной мощности. Разработанные технологии формируют прогнозы изменения параметров работы энергосистем и обеспечивают автоматическое взаимодействие субъектов, имеющих разные цели, при оптимизации общего режима работы. В 2021 году состоялся успешный ввод в опытно-промышленную эксплуатацию опытного образец системы оптимизации режимов электрической сети с применением разработанных технологий.
В 2021 году на рынок выведен комплекс программных продуктов «Технологии Цифровых РЭС», включающий в себя многоцелевой набор инновационных решений для реализации задач проектирования и эксплуатации цифровых РЭС в части автоматизации проектирования электрической сети, а также автоматизации управления комплексом РЗА и режимом сети.:
- Программный комплекс «Автоматизации проектирования электрической сети», предназначенный для автоматизации проектирования комплекса технических средств систем электроснабжения крупных и средних потребителей с учётом минимизации капитальных и операционных затрат при обеспечении заданных показателей надежности электроснабжения потребителей. Для реализации данных продуктов в 2021 году с ЗАО «ЭнЛАБ» (эксклюзивным представителем в России компаний RTDS Technologies, Канада, Manitoba HVDC Research Centre (MHRC), Канада и Ponovo, Китай) был заключен договор дистрибуции программного продукта на территории Российской Федерации, Республики Казахстан, Республики Узбекистан.
- Продукт «Автоматизация управления комплексом РЗА и режимом работы сети» предназначен для автоматизации расчета уставок устройств РЗА микроэнергосистем и распределительных электрических сетей с распределенной генерацией.Система выполнена на базе микросервисной архитектуры, что позволяет использовать её функционал как оператором в режиме оффлайн, так и в виде облачного сервиса, работающего в режиме онлайн с максимальной автоматизацией процесса расчета и корректировки параметров срабатывания релейной защиты. Для реализации данных продуктов в 2021 году с ООО «Сател» (одной из ведущих российских IT-компаний, работающей на рынке цифровых и инфокоммуникационных технологий) был заключен договор дистрибуции программного продукта на территории Российской Федерации.
В 2022 году Центр НТИ МЭИ продолжил выполнение проектов для проведения научно-изыскательской и практической деятельности в области проведения испытаний устройств релейной защиты по заказу АО «Системный оператор Единой энергетической системы». Одним из актуальных требований развития энергетического сектора и установления технологического суверенитета РФ является внедрение технологий возобновляемых источников энергии и, как следствие, решение задач надежного управления режимами работы энергосистемы с ВИЭ. В связи с этим Центр НТИ МЭИ по заказу АО «СО ЕЭС» 2022 году приступил к выполнению проекта по проведению испытаний устройств релейной защиты и сетевой автоматики линий электропередачи, отходящих от ветровых и солнечных электрических станций, и разработки требований к оснащению линий электропередачи устройствами релейной защиты.
В августе 2022 года на подстанции «Выездное» (ПАО «Россети Центр»), обеспечивающей энергией Арзамасский район Нижегородской области, был запущен в работу программно-аппаратный комплекс автоматического контроля исправности электросетей, основанный на технологиях искусственного интеллекта (ИИ), разработанный специалистами Центра НТИ МЭИ. ПАК в автоматическом режиме выполняет проверку правильности функционирования цифровых систем защиты и автоматики электрических сетей 6-220 кВ при проектировании, пусконаладке и эксплуатации.
В 2023 году разработанный Центром НТИ программно-аппаратный комплекс «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК ЦДЭС) был установлен на площадке заказчика в Федеральный Испытательный Центр ПАО «Россети». Конфигурация установленного ПАК позволяет рассчитывать в реальном времени переходные режимы работы больших энергосистем с возможностью выдачи расчётных значений во внешние системы для исследования работы устройств релейной защиты и автоматики управления энергосистемами. Установленная конфигурация ПАК ЦДЭС позволяет проводить широкий спектр исследований, связанных с развитием электроэнергетических систем.

Создание и лицензирование РИДов

За период 2018 - 2023 гг. на РИД, созданные Центром НТИ МЭИ, получено 35 охранных документа, из них 12 - в 2023 году.

Всего, в 2023 году организацией, на базе которой создан Центр НТИ, был заключен 1 лицензионный договор на передачу права использования 11 РИД, в том числе:

Программа для ЭВМ – 11 РИД;

Международная деятельность

В 2022 году Центр НТИ МЭИ в кооперации с международными партнерами Southeast University и NARI International company, China, Federal University of Rio de Janeiro, State Grid Brazil Holding Company, Federal University of Itajubá, Brazil приступил к реализации научного проекта "Analysis and Control Technologies of Smart Grid Based on Artificial Intelligence», признанного победителем 5-го конкурса многосторонних проектов Рамочной Программы БРИКС в сфере науки, технологий и инноваций. Проект направлен на разработку интеллектуальных систем анализа режимов и управления электроснабжением распределенных электрических сетей с ВИЭ и накопителями для повышения их гибкости и надежности. В работе применяются специальные методы искусственного интеллекта (онтологии, базы знаний и методы логического вывода), базирующиеся на разработках Центра НТИ, для выявления и прогнозирования нарушений в режимах электроснабжения распределительных электрических сетей.

Консорциум

Проекты

Разрабатываемые в Центре компетенций НТИ на базе МЭИ проекты смогут преодолеть существующие ограничения, не позволяющие обеспечить эффективное масштабирование нового энергетического уклада.

Перечень проектов Центра:

Программно-технический комплекс автоматизированного синтеза структурно-функциональных схем РЗА ЦПС, обеспечивающих требуемые показатели надежности и экономичности

Разработанный ПТК ССФ РЗА позволяет проектировать 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.
Программно-технический комплекс автоматизированного синтеза схем микроэнергосистем из заданного набора элементов, обеспечивающих минимизацию капитальных и операционных затрат при обеспечении заданных показателей надежности электроснабжения потребителей

Разработанный ПТК СМГ позволяет проводить экспресс-проектирование 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.
Автоматизированная система расчета параметров срабатывания РЗА в микроэнергосистеме в режиме он-лайн

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.
Автоматизированная система 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 распределенной интеллектуальной системы 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 распределенной интеллектуальной системы управления распределительными электрическими сетями (микроэнерго-системами)

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.
Разработка основных технических решений по внедрению накопителей электроэнергии и ВИЭ в электрических сетях

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.
Внедрение технологий, разрабатываемых Центром, при выполнении работ/оказании услуг по договорам с организациями реального сектора экономики

Разработка программно-аппаратного комплекса моделирования работы энергосистем в реальном времени.

Создание опытного образца программно-аппаратного комплекса реального времени «Цифровой двойник энергосистемы» (ПАК «ЦДЭС») на базе оборудования российского производства. Разработка платформы для моделирования и управления режимом работы энергосистем в реальном времени. Разработка цифровых математических моделей элементов энергосистемы для ведения расчета режимов в реальном времени. Разработка отечественных инструментов для расчета установившихся электрических режимов, моделирования квазипереходных и переходных электромагнитных и электромеханических процессов. Разработка платформы для проведения научно-исследовательских работ, связанных с анализом режимов работы энергосистем и алгоритмов работы оборудования релейной защиты и противоаварийной автоматики. Разработка облачной версии платформы для тестирования и верификации алгоритмов систем защиты, автоматики и управления электрических сетей.
Разработка требований, процессов и технологии разработки доверенных программно-аппаратных комплексов для реализации облачной платформы по предоставлению цифровых сервисов для предприятий электроэнергетики

Облачная платформа ЦДЭС» влкючает в себя программные и программно-аппаратные комплексы для предоставления цифровых сервисов на основе технологии облачных вычислений. Прототип доверенного ПАК «Облачная платформа ЦДЭС» включает в себя два иерархических уровня:
- уровень центра обработки данных (далее - ПАК ЦОД);
- уровень периферийных вычислений (далее - ПАК ПВ).
Совместно оба уровня образуют распределенную систему «облачных вычислений» - ОП ЦДЭС. Отличительной особенностью разрабатываемой технологии является применение технологий разработки безопасного ПО (РБПО) и существующих доверенных программных и программно-аппаратных комплексов для обеспечения высокого уровня киберустойчивости.
Разработка технологии и пакета цифровых сервисов для автоматической проверки правильности проектных решений по цифровым системам защиты и автоматики электрических сетей 6-220 кВ

В современных условиях разработка эффективных технических решений для создания пакета цифровых сервисов играет ключевую роль в автоматической проверке правильности проектных решений по цифровым системам защиты и автоматики электрических сетей 6-220 кВ. В данном проекте особое внимание уделяется применению методов искусственного интеллекта (ИИ), которые способны значительно ускорить процесс проверки, обеспечивая более высокую точность и надежность анализа данных. Разрабатываемая технология нацелена на автоматизацию проверки проектных решений по цифровым системам защиты и автоматики электрических сетей на основе методов ИИ.
Разработка технологии и пакета цифровых сервисов для моделирования движения электротранспорта и прогнозирования нагрузки на электрозарядные станции, управления электрозарядной инфраструктурой

При реализации планов по развитию электрозарядной инфраструктуры необходимо оценивать влияние электротранспорта на режимы работы электрических сетей. Для этого необходимо моделировать движение электротранспорта по реальной дорожной сети и учитывать изменение нагрузки в соответствующих узлах электрической сети, вызванное необходимостью заряда электротранспорта. Кроме того, необходимо моделировать поведение владельцев электротранспорта при изменении цены на электроэнергию. Также необходимо анализировать возможности выдачи в сеть электроэнергии от электромобилей и влияние таких процессов на режимы работы электрических сетей. Количество критериев влияющих на принятие решений по оптимальному развитию электрозарядной инфраструктуры очень велико, поэтому необходима разработка технологии и специализированного пакета цифровых сервисов, позволяющих вырабатывать оптимальные решения по развитию электрозарядной инфраструктуры с учетом множества влияющих факторов.
Разработка технологии и пакета цифровых сервисов для расчетов и оптимизации структуры и параметров схем энергосистем, оптимизации режимов работы распределительных сетей (в том числе с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) и системами накопления электроэнергии (СНЭЭ)), расчетов показателей надежности, ущербов и рисков

Цифровые сервисы оптимизации структуры и параметров схем энергосистем, расчета показателей надежности, ущербов и рисков предназначены для автоматизации проектирования комплекса технических средств систем электроснабжения крупных и средних потребителей, а также электрических сетей 6-220 кВ с учётом обеспечения заданных показателей надежности электроснабжения потребителей. Цифровые сервисы оптимизации режимов работы распределительных сетей предназначены для синтеза оптимальных управляющих воздействий, обеспечивающих снижение потерь активной мощности и требуемые уровни напряжения в узлах распределительной электрической сети.

Образовательные программы

За 2018-2023 гг. в Центре было подготовлено 634 специалистов, из них 233 – в рамках магистерских программ, остальные - в рамках ДПО. Специалистами Центра разработаны и запущены 3 новые образовательные программы, а также 21 программа дополнительного профессионального образования.

В 2021 году Центр реализовал 3 магистерских программы и 12 программ ДПО.

В 2022 г. преподавание велось в рамках 4 магистерских программ и 11 программ ДПО.

В 2023 г. преподавание велось в рамках 5 магистерских программ и 7 программ ДПО.

На базе Центра НТИ МЭИ ежегодно начиная с 2018 года проводится международная молодежная научно-техническая конференция IEEE «Релейная защита и автоматика» и Секция "Электроэнергетика" международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»; сотрудники Центра являются членами жюри открытого конкурса работ студентов и аспирантов по электроэнергетической и электротехнической тематикам, выполненных с использованием симуляторов RTDS и PSCAD; выпускники новой программы магистратуры «Интеллектуальные системы защиты, автоматики и управления энергосистемами», разработанной и реализуемой Центром НТИ МЭИ, участвуют и занимают призовые места во Всероссийском конкурсе выпускных квалификационных работ технических вузов по электроэнергетической и электротехнической тематикам.

Образовательные программы Центра НТИ МЭИ реализовываются 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 «Релейная защита и автоматизация энергосистем» была существенно модернизирована для достижения новых целей, поставленных Минэнерго. Усовершенствованная программа включает проектирование, наладку и эксплуатацию РЗА цифровых энергосистем.