Связанные одной сетью: как искусственный интеллект управляет энергетикой

Искусственный интеллект способен в корне изменить электроэнергетику и всю систему предоставления коммунальных услуг. Для управления множеством небольших источников и потребителей энергии, прогнозирования спроса и распределения ресурсов, с тем чтобы доставить энергию в нужное место и время с минимальными потерями, необходимо обеспечить интеллектуальную координацию на основе сложных алгоритмов искусственного интеллекта. Подробнее об этом  — в материале «Энергии Северо-Запада».

В настоящее время ученые и инженеры разрабатывают как централизованные, так и децентрализованные (мультиагентные) системы управления потоками энергии.

Централизованная система управления энергопотреблением (EMS) осуществляет мониторинг и оптимизацию работы своих систем генерации, накопления, передачи энергии, а также работы энергопотребляющих устройств. Одна из ее главных задач — сглаживание пиковых нагрузок. Системы EMS активно используются в промышленности, городском хозяйстве, сфере недвижимости и других отраслях.

Например, российская компания RTSoft разработала систему управления энергопотреблением Amigo. Она управляет напряжением и реактивной мощностью, оптимизирует тарифные условия покупки электроэнергии, мониторит техническое состояние оборудования, локализует и отключает поврежденные участки сети, разрабатывает стратегию управления системой накопления электроэнергии и выполняет множество других функций.

Главный результат внедрения таких систем — компенсация провалов и скачков напряжения в сети, снижение времени простоя оборудования, внедрение автоматического анализа неисправностей, что повышает срок службы оборудования. Как результат, потребители меньше платят за электроэнергию и обслуживание сетей.

Системы EMS — сердце умного дома. Российская компания INSYTE разработала систему управления энергопотреблением EMS INSYTE. Она представляет собой линейку IoT-контроллеров, управляемых облачной платформой с пользовательским интерфейсом. Система в постоянном режиме оценивает работу всех электроприборов и следит за общим напряжением в сети. Главная задача платформы — безопасно распределять нагрузку на сеть дома, выстраивать сценарии оптимального использования электрической и тепловой энергии. Так, она будет снижать температуру в часы, когда в жилище никого нет, и отключать бытовые приборы, которые не используются определенное время.

Важную роль в этой системе играют умные счетчики, которые передают информацию о потреблении поставщикам энергоресурса. На их основе выстраиваются интеллектуальные сети электроснабжения (Smart Grid), использующие информационные и коммуникационные технологии для сбора информации о производстве и потреблении энергии. Умные счетчики в режиме реального времени передают информацию о количестве используемой потребителем энергии. Затем эти данные анализируются в автоматическом режиме. Это позволяет повысить эффективность, надежность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергии.

Применение мультиагентных технологий — сравнительно новый подход к реализации сложных систем. Они являются основой «Интернета энергии». В этом случае управление осуществляется за счет энергетических трансакций между цифровыми агентами — поставщиками и потребителями энергии. Мультиагентная система — это платформа информационно-коммуникационных решений для мониторинга и оптимального управления локальными сообществами потребителей в интеллектуальной электросети. В ней есть три основных уровня управления: домохозяйство, которое имеет собственную генерацию (например, солнечные панели), небольшое сообщество потребителей и оператор распределительной системы.

В России в рамках «Национальной технологической инициативы» (НТИ) запущен проект «А-Платформа». Его цель — создать цифровую платформу управления распределенной энергетики, которая будет работать на основе технологий блокчейн. Реализует проект предприятие «Интэлаб». «А-Платформа» будет работать на принципах архитектуры «Интернета энергии» с использованием самых современных технологий: цифровых двойников, искусственного интеллекта, промышленного интернета вещей, блокчейна и других.