Искусственный интеллект против энергетического хаоса: российский алгоритм защитит сети будущего
Новая разработка российских ученых позволит решить одну из актуальных проблем для возобновляемых источников энергии. Алгоритм на основе искусственного интеллекта способен моментально распознавать опасные режимы и автоматически запускать защитные сценарии.
«Умный» алгоритм разработали специалисты Сколковского института науки и технологий, Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова и Центра практического искусственного интеллекта Сбера. По словам ученых, это своеобразный ИИ-предохранитель, который постоянно ведет мониторинг работы оборудования, и если он выявляет резкие изменения ключевых параметров, то запускает аварийный сценарий.
По сути, программный модуль играет роль интеллектуального датчика, который в случае необходимости дает команду исполнительным механизмам и переводит оборудование в безопасный режим работы. Когда параметры стабилизируются, то ИИ-предохранитель определяет оптимальный момент для плавного возврата к штатному режиму, исключая повторные скачки и перегрузки.
По словам разработчиков, их алгоритм особенно актуален для энергосистем с возобновляемыми источниками энергии, накопителями и зарядной инфраструктурой. Традиционные электростанции могут сглаживать скачки за счет инерции работы самого оборудования. ВИЭ зачастую зависят от малейших колебаний погодных условий, когда закрывшее солнце облако или порывы ветра могут создать сильные колебания в сети и привести к отключению оборудования.
Одно из важнейших преимуществ ИИ-предохранителя в том, что это программный продукт, который не требует установки какого-то дополнительного оборудования, а интегрируется в существующую систему управления энергосистемой.
От компьютерной модели к промышленному внедрению
Пока разработка была протестирована только на компьютерных моделях, а не на реальном оборудовании. После проверки в реальных условиях в продукт будут вноситься изменения для адаптации к конкретным условиям.
В перспективе речь будет идти не о создании отдельного устройства, а интеграции алгоритма в существующие АСУ ТП, SCADA-системы, комплексы релейной защиты и контроллеры микросетей. Внутри России разработка может быть испытана в локальных энергосистемах с СЭС и ВЭС, изолированных энергосистемах Арктики и Дальнего Востока, промышленных микросетях, а также южных регионах, где высока доля ВИЭ.
Подобные решения востребованы и на мировом рынке, так что российская разработка после испытаний в реальных условиях может стать экспортным продуктом для стран СНГ, Азии, Ближнего Востока и Африки.
Путь к интеллектуальной защите
Данная разработка стала логическим продолжением ранее проводимых исследований. Один из авторов алгоритма в 2022 году участвовал в создании эталонных цифровых моделей микросетей в реальном времени на базе симулятора RTDS. Эти алгоритмы планируют использовать для мониторинга энергосистем. В 2023 году специалисты AIRI (Ассоциации искусственного интеллекта) разработали программный комплекс для выявления дефектов при производстве солнечных батарей. В 2024 году Системный оператор заявил о том, что активно внедряет системы на базе искусственного интеллекта для прогнозирования выработки ветряных и солнечных электростанций. На тот момент информационные системы «Солнце» и «Ветер» использовались на нескольких десятках станций компании.
Интеллектуальное управление вместо реактивной защиты
Таким образом, новая разработка российских ученых следует тренду на формирование автономных интеллектуальных систем, которые будут полностью управлять возобновляемыми источниками энергии и обладать способностью вовремя распознать угрозы и запустить защитные сценарии.
Ценность проекта в том, что он позволяет внедрять ИИ-аналитику в уже существующие системы. В перспективе он будет использоваться именно как дополнительный модуль для уже существующей автоматики.
С учетом того, что в России и за рубежом активно строятся объекты зеленой энергетики, востребованность решений, которые позволят повысить надежность энергоснабжения целых районов, крайне высока.
