Основные задачи развития Ситуационно-аналитического центра Минэнерго России

Ситуационно-аналитический центр Министерства энергетики Российской Федерации существует более 10 лет. Изначально его функции заключались в несении круглосуточного дежурства, обеспечении руководства Минэнерго России оперативной информацией о внештатных и чрезвычайных ситуациях, авариях в электроэнергетическом комплексе, а также в подготовке справочных материалов. Сегодня Ситуационно-аналитический центр (САЦ) Минэнерго является держателем кроссотраслевой информации, которая нужна для ситуационного управления отраслями, входящими в топливно-энергетический комплекс РФ, включая мониторинг топливообеспечения территорий и аэропортов федерального значения, подготовку справочных и аналитических данных по запросам и др.

В представленном материале основное внимание уделено работе и развитию САЦ как элемента Системы распределенных ситуационных центров (СРСЦ), работающих по единому регламенту взаимодействия.

САЦ Минэнерго России ведет справочные данные о более чем 5 тыс. субъектов топливно-энергетического комплекса, в том числе их сферах деятельности, юридических адресах, структуре акционерного капитала и оборудования, производственных характеристиках и т.д. Информация об имеющейся инфраструктуре магистрального трубопроводного транспорта, объектах нефтяной, газовой и угольной промышленности и электроэнергетики в части объектов федерального значения постоянно поддерживается САЦ в актуальном состоянии.

Для анализа поступающей оперативной информации и подготовки материалов для подразделений и руководства Минэнерго России необходимо ведение справочной информации, поддержание которой в актуальном состоянии требует больших трудозатрат. В то же время это позволяет быстро подготовить нестандартную оперативную справку, сориентироваться при возникновении нештатной ситуации на объекте, понять, какие объекты и хозяйствующие субъекты находятся на территории ЧС или опасного явления, быстрее сориентировать руководство и подготовить материалы, которые будут способствовать принятию эффективного решения.

Кроме того, такие специфические отраслевые данные представляют большой интерес для информационного взаимодействия со смежными федеральными органами исполнительной власти в целях решения прикладных задач ситуационного управления.

САЦ ведет постоянную работу по структурированию имеющейся справочной информации в целях использования ее для оперативного анализа. Изменение структуры и содержания накопленной за 10 лет деятельности справочной информации – сложная работа, требующая, помимо знаний отраслевой специфики ТЭК, взаимодействия с организациями, которые включены в контур информационного взаимодействия. Таких организаций более 30, и при планировании развития информационной системы САЦ требуется также отслеживать планы развития систем ситуационного управления других организаций.

Приоритетные направления

В системе СРСЦ основной фокус деятельности САЦ в части повышения эффективности ситуационного управления разделен на три направления:

1. Работа в системе распределенных ситуационных центров (Указ Президента Российской Федерации от 25 июля 2013 г. № 648 "О формировании системы распределительных ситуационных центров, работающих по единому регламенту взаимодействия").
2. Участие в реализации мероприятий Доктрины энергетической безопасности (Указ Президента Российской Федерации от 13 мая 2019 г. № 216, приказ Минэнерго России от 11.03.2016 г. № 176). Энергетическая безопасность включает в себя сбалансированность продуктовой модели, при которой производство и добыча энергетических ресурсов должны быть организованы так, чтобы оптимально обеспечить небольшую избыточность, экспортную потребность, внутренний рынок ресурсов и неувеличение определенной цены. В особые периоды функционирования ТЭК это влияет на мобилизационную готовность государства, требования к системе управления и т.д. Энергетическая безопасность, продуктовая модель и топливно-энергетический баланс должны рассматриваться как целостная система.
3. Участие в цифровой трансформации электроэнергетики в рамках цифровой экономики (Указ Президента Российской Федерации от 09.05.2017 г. № 203 "Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы"). Определенные требования по цифровой трансформации электроэнергетики включают в себя более чем 100 мероприятий, и САЦ принимает участие в этой работе.

Рис. 1. Принципиальная схема организации информационного взаимодействия Минэнерго России с центрами управления Российской Федерации

Организация информационного взаимодействия

На рис. 1 отражена схема информационного взаимодействия Минэнерго России с центрами управления Российской Федерации, в том числе в СРСЦ. От САЦ требуется постоянное внимание к этой схеме взаимодействия: нужно непрерывно актуализировать действующие регламенты, решать вопросы прикладной интеграции систем, определять интерфейсы, описание типов данных и т.д.

Развитие деятельности САЦ

Какие системные задачи требуется решать, чтобы "не отстать" от программ цифровой трансформации энергетики, использовать передовые тенденции, ликвидировать технологические и архитектурные ограничения, которые возникают в области структуры данных и их содержания?

Вот, по нашему мнению, главные из них:

1. Описание деятельности ТЭК "верхнего уровня" с использованием онтологического моделирования. Такой подход позволяет оптимально построить информационную модель и структуру справочников, которые далее будут использованы для создания инструментов прогнозного моделирования и т.д.
2. Разработка функциональных моделей по направлениям деятельности организаций ТЭК, определение требований к информационным моделям.
3. Внесение изменений в нормативно-правовые акты РФ, внутренние нормативные документы Минэнерго России, регламенты Минэнерго и САЦ. Чтобы обеспечить приток информации от организаций, надо своевременно вносить изменения в действующее законодательство. В частности, требует решения вопрос оптимизации распределения ответственности и полномочий организаций, участвующих в информационном обмене. На сегодняшний день САЦ в основном обеспечивает взаимодействие в рамках добровольных и сложных в сопровождении соглашений и регламентов, заключение и исполнение которых не является обязательным для всех организаций ТЭК. Проводимые в рамках реализации Федерального закона от 03.12.2011 г. № 382-ФЗ "О государственной информационной системе топливно-энергетического комплекса" работы являются существенным шагом вперед, позволят расширить и упорядочить сложившуюся на сегодня систему взаимодействий.
4. Проработка вопросов использования в работе САЦ результатов моделирования и построения прогнозов других организаций (например, Росгидромета, организаций МЧС России).
5. Разработка отраслевых моделей ТЭК, направленных на оперативное, среднесрочное и стратегическое прогнозирование состояния и функционирования объектов.

Рис. 2. "Личный кабинет руководителя Минэнерго". Модуль "Рабочая область". Карта происшествий

Проекты для реализации новых подходов

На данный момент основное внимание САЦ направлено на реализацию следующих проектов:

1. "Личный кабинет руководителя Минэнерго России". Стартовал в апреле 2019 г., в ноябре переведен в промышленную эксплуатацию. Этот проект настолько заинтересовал крупные компании, что по их просьбам был разработан интерфейс для доступа к информации. Наибольший интерес вызывает ситуационная справка (рис. 2) о прошедших за сутки нештатных и аварийных ситуациях (масштабы, время ликвидации), справочная информация по топливообеспечению, ценах на топливо на розничном рынке, аварийности и статистические данные для отслеживания динамики показателей надежности работы объектов ТЭК. В 2020 г. планируется продолжить работы по развитию этого инструмента.
2. "Прогнозирование изменения технико-экономических характеристик распределительного электросетевого (технологического) комплекса". Благодаря такой модели будет возможно на перспективу 5–10 лет вперед оценить изменение технического состояния оборудования в тех или иных условиях эксплуатации и подготовить варианты сценарных (включая экономические) условий, обеспечивающих требуемую динамику улучшения состояния оборудования.
3. "Прогнозирование последствий воздействия природных явлений и времени выполнения аварийно-восстановительных работ в ТЭК".
   Ведется актуализация регламента информационного обмена с Росгидрометом для получения детальной информации по нужным объектам и территориям с необходимым пространственным разрешением, а также изменение подходов к визуализации и оперативному предоставлению вариантов решений.

Рис. 3. Взаимосвязь критических инфраструктур ТЭК

Классифицирование ситуаций

При информационном взаимодействии с различными системами и организациями в части описания нештатных или аварийных ситуаций перед нами регулярно возникали следующие вопросы: 

• что подразумевает понятие "ситуация";
• по каким критериям классифицировать нештатную ситуацию;
• как определить уровни количественного измерения этих критериев;
• каким образом подойти к фиксации в информационной системе времени начала или ликвидации той или иной нештатной ситуации, при том что информация об изменении ситуации поступает, как правило, из нескольких источников и с задержкой времени.

Мы проанализировали опыт МВД, МЧС, различные методические указания и сформулировали приемлемое для ситуационного управления в ТЭК понимание ситуации, определив ее как комплекс параметров, которые описывают обстановку по территориям или объектам. При определенном сочетании комплексов параметров с их измеряемыми значениями появляется комплексная характеристика конкретной ситуации. При изменении с течением времени одного или нескольких параметров изменяется сама ситуация, которую также можно назвать оперативной обстановкой. В данный момент мы стандартизируем при взаимодействии с крупными компаниями работу в отношении того, какие события необходимо фиксировать при возникновении нештатной ситуации, какие держать на контроле, как формировать отчетность, оценивать тяжесть ситуации и ранжировать складывающуюся обстановку по степени значимости, которая определяет режим информирования руководства Минэнерго России и порядок работы систем ситуационного управления в ТЭК. Сегодня, например, при наиболее важных событиях выполняется прямой звонок оперативного дежурного министру с устным докладом и рассылкой по СМС. Данные о менее важных событиях сохраняются в базе данных САЦ по авариям и ЧС, из которых в дальнейшем можно формировать аналитики и справки.

Модель ситуационного управления в ТЭК

У федеральных органов исполнительной власти полномочия на выдачу прямых распоряжений и команд для исполнения организациями ТЭК в обычных условиях работы ограничены действующими нормативно-правовыми актами.

В условиях чрезвычайной ситуации на объектах ТЭК такие полномочия появляются – через работу комиссии по чрезвычайным ситуациям и правительственной комиссии по обеспечению безопасности электроснабжения. Учет особенностей повседневного и экстренного режимов деятельности необходим для развития единой системы ситуационного управления, поддерживающей разные режимы функционирования органов управления.

Процессно-функциональная модель ситуационного управления состоит из двух блоков. Один из них связан с повседневным режимом работы, а другой – с работой в режиме предупреждения и ликвидации аварий различного масштаба и сложности.

Организации ТЭК и технологические комплексы не могут функционировать изолированно. Нарушение любого элемента в такой системе взаимодействия, влияние на элементы различных факторов на территориях могут привести к существенному нарушению единого межотраслевого производственного процесса или чрезвычайной ситуации техногенного характера.

На сегодняшний день сформирована модель, в которой при авариях мы пытаемся оценить последствия с точки зрения возможного ущерба либо возникновения угрозы жизни и здоровью людей. Для этого территории можно разграничить по тяжести возможных последствий, в том числе с учетом времени года. Например, в Республике Саха (Якутия) при -40 °С остановка системы теплоснабжения из-за нарушений электроснабжения на несколько часов может привести к выходу из строя теплотрасс и батарей отопления в домах. Кроме того, электроснабжение части территории республики относится к категории изолированной энергосистемы, не связанной с единой энергетической системой страны, поэтому надежность работы электроэнергетических объектов становится предметом особого контроля, в том числе в части обеспечения генерирующих станций топливом.

Рис. 4. Модель, связывающая технико-экономические характеристики электросетевого комплекса

Прогнозные модели

САЦ успешно внедряет новые подходы к моделированию и прогнозированию. При прогнозировании последствий воздействия природных явлений и времени выполнения аварийно-восстановительных работ в ТЭК мы оцениваем погодные условия, уточняем по этапам работы модели последствия, формируем и актуализируем прогнозируемую обстановку и информируем руководство. При возникновении определенного сочетания факторов необходимо вмешательство на уровне имеющихся полномочий в рамках предупреждения или ликвидации чрезвычайной ситуации.

Работает модель прогнозирования изменений технико-экономических характеристик распределительного электросетевого (технологического) комплекса. Однако довольно большая методологическая проблема в том, что недостаточно проработаны методы, связывающие технологические параметры функционирования и развития сложных технических комплексов с экономическими. Система финансовой отчетности и планирования, которая сложилась после реформирования электроэнергетики и разделения энергокомпаний по видам деятельности, затрудняет построение комплексной техникоэкономической модели, описывающей всю технологическую цепочку от производства до потребления электроэнергии.

Поэтому значительную часть информации нам пришлось взять из проработок и исследований советского времени, чтобы построить эту модель и оценить, насколько обеспечена источниками инвестиционная программа инфраструктурных компаний и как оптимальное использование имеющихся финансовых возможностей может повлиять на характеристики технической надежности.

Среди общих замечаний к используемому САЦ подходу к системе прогнозирования можно выделить следующие:

1. Предложенные подходы позволяют создать масштабируемую систему прогнозирования, содержащую множество "частных моделей".
2. По мере уточнения алгоритмов и параметров "частных моделей" и организации получения необходимой информации возможно поэтапное развитие системы.
3. Выделение "частных моделей" дает возможность распределить их разработку между несколькими организациями.
4. Возможно сократить сроки внедрения моделирования и по мере дальнейшего развития системы повышать точность и сроки прогнозирования.

Ключевые ориентиры развития

Продолжая активную работу, САЦ ставит перед собой следующие перспективные задачи в качестве основного вектора развития в СРСЦ:

1. Определение направлений и компетенций работы САЦ, включение в систему РСЦ.
2. Разработка систем моделирования и прогнозирования по выбранным направлениям.
3. Переход от сбора, структурирования и отображения информации к аналитике и подготовке вариантов решений, то есть к полноценной системе поддержки принятия решений.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" №3/2020