ЕДИНАЯ СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ И КОДИРОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ. ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ Статья опубликована в журнале “Электрические станции”, N 3, 2006 г. Б.И. Макоклюев, к.т.н., М.И. Лондер, к.т.н., С.Г. Попов, к.т.н., (ОАО «ВНИИЭ»), М.Л. Котляр, к.ф-м.н., Ю.М. Кудряшов, к.т.н., В.Ф. Шумилин (ОАО «ГВЦ Энергетики»), Ю.А. Шадунц (РАО «ЕЭС России»)
Необходимость информационной стандартизации, единой классификации различного рода объектов в электроэнергетике РФ становится все более очевидной. Актуальность проблемы связана с продолжающейся высокими темпами структурной реформой отрасли, с активной разработкой международных стандартов по информационному моделированию электроэнергетических систем и процессов. Значительные изменения претерпела структура управления ОАО РАО «ЕЭС России», по нарастающей идет процесс создания новых энергокомпаний с разделением их по видам бизнеса и последующим объединением в оптовые и территориальные (межрегиональные) компании. На рынок информационных технологий (ИТ) России поступают разработки, ориентированные на электроэнергетику, – это EMS, EAM, ERP - системы ведущих мировых производителей. Эти системы для нормальной работы требуют обязательной стандартизации информационной модели, классификации объектов предметной области. Продолжают активно развиваться международные ISO/IEC (ИСО/МЭК) стандарты, связанные с информационным моделированием систем и объектов электроэнергетики. Основной целью создания Единой системы классификации и кодирования в электроэнергетике (ЕСККЭ) России является создание единой информационной среды (пространства), основанной на национальных стандартах в условиях гармонизации их с международными стандартами в рассматриваемой области. В целом проблема требует решения следующих основных задач: 1. Создания координационного органа (группы специалистов) по ЕСККЭ для обеспечения единой политики и поэтапного решения поставленных задач по разработке национальных стандартов, подготовке соответствующих моделей и баз данных, системы сертификации. На первом этапе этим органом может стать инициативная группа из специалистов РАО «ЕЭС России», ОАО «ВНИИЭ», ОАО «ГВЦ Энергетики», ФСК ЕЭС, ОАО «СО ЦДУ ЕЭС» и других организаций, утвержденная соответствующим распоряжением РАО «ЕЭС России» с возложением на нее определенных функций. 2. Разработки национального отраслевого стандарта классификации и кодирования, стандартов доступа, хранения и обмена информацией по классификаторам и справочникам. 3. Создания системы отраслевой сертификации соответствия программного и информационного обеспечения стандартам классификации. 4. Создания и поддержание единой информационной модели, включая банк данных состояния оборудования и объектов электроэнергетики и единой информационной среды. При решении вышеуказанных задач требуется соблюдение следующих принципов: Совместимости с действующими Государственными стандартами и классификаторами; Возможности обеспечения процесса плавного перехода действующих ИТ и задач на единые отраслевые стандарты и классификаторы; Возможности обеспечения целостности данных в условиях реформирования управления электроэнергетикой; 1
Возможности различной классификации одних и тех же объектов в зависимости от решаемой задачи; Независимости от платформы реализации программного обеспечения (система информационных стандартов и классификации не должна быть привязана к конкретной программной среде и СУБД); Сертификации соответствия программного и информационного обеспечения принятым стандартам классификации. Необходимо подчеркнуть, что без создания единой информационной среды (пространства), основанной на национальных стандартах, дальнейшее развитие систем управления в электроэнергетике встретит серьезные затруднения. Особенно важна роль стандартизации при решении задач управления электроэнергетикой на верхнем уровне (управления энергетическими и электрическими режимами, балансами мощности и электроэнергии, топливно-энергетическими балансами). Главными направлениями при создании такой системы являются: Создание и функционирование единой системы хранения и идентификации объектов, оборудования, режимных параметров и техникоэкономических показателей электроэнергетики на основе национальных российских стандартов классификации и кодирования. Обеспечение простого и эффективного обмена данными между объектами различных уровней управления, между операторами и субъектами рынка на основе национального стандарта по интерфейсам доступа, предоставления и обмена информацией. Национальные стандарты должны обеспечивать максимальную независимость структур хранения данных и методов их обработки от постоянно меняющихся в условиях развития и становления рынка, понятий предметной области, взаимоотношений и структуры объектов, необходимой степени детализации данных, возможность хранения не только текущих состояний объектов, но и также ретроспективы их развития от момента создания до исчезновения. Настоящая статья подготовлена по материалам доклада на ежегодном Всероссийском научно-техническом семинаре “Современные методы и программные средства анализа и планирования электропотребления, балансов мощности и электроэнергии”. С содержанием докладов на семинаре можно ознакомиться в сборниках докладов во ВНИИЭ, НЦ ЭНАС и в Интернете на сайте www.energostat.ru. О СИСТЕМЕ КЛАССИФИКАЦИИ Важнейшим звеном в функционировании информационной среды являются собственно данные, служащие основой для всего дальнейшего цикла технологических расчетов. Структура данных, в первую очередь, определяется используемыми системами и стандартами классификации и кодирования объектов управления и стандартами обмена. Качественная классификация объектов планирования, контроля и учета, анализа, вне зависимости от степени автоматизации процесса управления, обеспечивает методологическую и информационную целостность самого процесса, единообразие и наглядность входных и выходных данных (документов), снижение трудоемкости подготовки и обработки данных. Особую актуальность проблемы классификации, а точнее, проблемы создания и сопровождения системы классификации объектов управления в электроэнергетике, как и в других отраслях, приобрели при внедрении в эксплуатацию многоуровневых распределенных ИТ и АСУ. 2
Единая классификация объектов управления при функционировании таких систем позволяет обеспечить однозначную консолидацию и группировку данных, единообразие различных выборок, единое понимание свойств отдельных экземпляров объектов (что особенно важно в системах электронной торговли). Под объектами здесь понимаются: любые материальные объекты управления – здания, сооружения, оборудование, запчасти, материалы, товары, работы и услуги и т.д.; любые нематериальные объекты: юридические и физические лица, фонды, нормы и нормативы, документы, бухгалтерские счета, балансы, производственные и экономические показатели деятельности и т.д. структурные объекты управления: предприятия и организации, филиалы, структурные подразделения, административно-территориальные структуры, структуры и взаимосвязи данных и т.д. другие объекты: единицы измерения, календарные периоды, функции управления и т.д. Таким образом, без единой системы классификации и кодирования различных объектов, в первую очередь, материальных, как имеющих наиболее широкую номенклатуру, невозможно создание и развитие практически никакой современной ИТ и АСУ. Существующие в настоящее время официальные Общероссийские классификаторы, разработанные и поддерживаемые Государственной статистической службой РФ с участием заинтересованных государственных структур (некоторые из них не являются классификаторами в прямом смысле слова), – ОКПО, ОКВЭД, ОКАТО, ОКЕИ, ОКОФ, ОКП, ОКДП и другие, – не обеспечивают в полной мере решение проблемы: не дают необходимой детализации в классификации объектов и, в большинстве своем, возможности дополнений официальных версий классификаторов; не учитывают отраслевую специфику и особенности технологии электроэнергетического производства; имеют размытые границы классификационных групп. Поэтому, учитывая специфику электроэнергетической отрасли, в качестве методической основы построения всей системы национальных стандартов целесообразно принять международные стандарты МЭК, которые уже сегодня обеспечивают на единой методической основе классификацию и кодирование оборудования и данных для подстанций, распределительных систем и систем производства и передачи. В настоящее время МЭК уже принял в качестве стандартов следующие документы: МЭК 61850-7-1,2,3,4. Сети и системы связи на подстанциях. Базовая информационная модель. МЭК-61968-1,2,3,4. Системы распределения электроэнергии (DMS). МЭК 61970-301. Системы производства и передачи (EMS). В стадии обсуждения находятся документы серии МЭК 61970-4XX, МЭК 61970-5ХХ, определяющие интерфейсы обмена и состав сообщений обмена. В 2006-2007 годах предполагается увязать все стандарты ТК57 МЭК. Эти документы совместимы с рекомендациями консорциумов OPCF, OMG и W3C и поддерживаются как странами с национальной энергетикой (Япония, Франция), так и с рыночной (Америка – NERC и др.), а также ведущими консалтинговыми и производящими компаниями (КЕМА, АВВ, Siemens, Alstom и др.). Следует отметить, что ОАО “ВНИИЭ” уже проводит адаптацию части этих документов к Российским условиям. 3
Особенностями задачи построения единой системы отраслевых классификаторов являются: 1) необходимость синхронизации базовых отраслевых справочников и классификаторов с государственными; 2) наличие неоднородного множества пользователей системы отраслевой классификации, обладающими разными потребностями в информации такой системы и разными полномочиями по ее изменению; 3) наличие (как в настоящем, так и в перспективе) множества информационных ресурсов, принадлежащих независимым владельцам, так или иначе предоставляющих отраслевую информацию различным потребителям. Исходя из перечисленных особенностей задачи, можно определить следующие функционально-технологические базовые принципы построения системы: 1) система должна содержать минимально необходимое количество сертифицированных на государственном или отраслевом уровне элементарных линейных или квазииерархических справочников, синхронизованных с государственными классификаторами и/или удовлетворяющих требованиям международных стандартов; 2) в рамках вышеназванных базовых справочников должен поддерживаться сервис глобальной идентификации объектов, по возможности соответствующей государственным и/или международным стандартам; 3) система должна поддерживать построение различных информационных моделей для различных категорий потребителей «поверх» вышеупомянутых сервисов идентификации и публикацию создаваемых таким образом ресурсов в качестве сертифицированных сервисов; 4) система должна предоставлять возможность сторонним разработчикам информационных ресурсов подключаться в качестве клиентов к сервисам системы как на уровне базовых сервисов идентификации, так и на уровне сервисов вышележащих семантических слоев с предоставлением услуг по последующей сертификации информационных ресурсов (сервисов), разработанных третьими сторонами; 5) система должна, наряду с инструментами сертификации сервисов (как «встроенных», так и «внешних»), содержать инструменты «сертификации» клиентов в виде регистрации прав на инициацию различных сервисов на подмножествах информационных объектов и определении, таким образом, их прав по доступу и модификации информации. Из вышеназванных принципов, в свою очередь, вытекают требования по созданию в рамках системы отраслевой классификации следующих функциональных блоков: 1) основное хранилище отраслевых классификаторов; 2) система синхронизации базовых справочников с государственными; 3) система поддержки глобальной идентификации и администрирования базовых справочников; 4) система построения семантически сложных информационных моделей «поверх» базовых справочников и/или моделей нижележащих слоев; 5) инструментарий построения пассивных (PULL) WEB-сервисов по предоставлению или модификации данных клиентам, активных (PUSH) WEBсервисов по уведомлению подписавшихся клиентов об изменениях данных, а также формирования сложных бизнес-процессов из отдельных WEB-сервисов; 6) система регистрации клиентов и их прав доступа к интерфейсам опубликованных WEB-сервисов;
4
7) система сертификации как собственных WEB-сервисов, так и WEBсервисов независимых разработчиков отраслевых информационных систем. О СИСТЕМЕ СЕРТИФИКАЦИИ Поскольку отрасль электроэнергетики в силу своей масштабности, единой технологии, большого парка оборудования и объема контролируемых параметров является одним из крупнейших потребителей информационных технологий, растущая потребность в их использовании привела к появлению на рынке многочисленных программных продуктов и фирм-разработчиков. В условиях существенного снижения контрольных функций государства, оценка качества программных продуктов стала всего лишь процедурным моментом отношений между заказчиком (электроэнергетическим предприятием) и исполнителем. Как правило, приемные комиссии субъектов рынка не обладают достаточной квалификацией для профессиональной всесторонней оценки такого сложного интеллектуального продукта, как компьютерный программный комплекс. В настоящее время на предприятиях и энергообъединениях отрасли функционирует большое количество программ и баз данных самых разных форматов. Программные продукты и базы данных разработаны различными фирмами и практически нестыкуемы. Вследствие отсутствия унифицированных стандартов данных и программного обеспечения большие затраты труда и средств расходуются на разработку различных конверторов, шлюзов, обменных блоков, что по сути является бессмысленной работой, приводит к значительной потере времени и большим погрешностям. Например, существует около 30 типов различных оперативно-информационных комплексов ОИК и АСКУЭ, каждый из которых формирует собственную базу данных уникальной структуры. Доступ к базам и обмен данными между ними очень затруднителен. Замена эксплуатируемых программ на универсальные стандартные программные комплексы для отрасли требует значительного времени и затрат. Вместе с тем, на данном этапе вопрос об увязке программных продуктов, баз данных и оценке их качества по параметрам совместимости можно решить введением отраслевых национальных стандартов и соответствующей сертификации. В течение определенного времени разработчики могут провести необходимые доработки и пройти соответствующую процедуру сертификации. Дальнейшее наращивание объема эксплуатируемых программ и баз данных без объявления унифицированных отраслевых стандартов и сертификации является крайне нежелательным. Порядок сертификации определяется Законом РФ № 5151-1 от 10.06.1993г. «О сертификации продукции и услуг». В законе определено, что целью сертификации является обеспечение надлежащего качества продукции, защита потребителя от недобросовестности изготовителя, контроль безопасности продукции. Опыт сертификации в сфере информатизации, накопленный в ряде других отраслей, подсказывает существенную необходимость создания в электроэнергетике Отраслевой Системы Сертификации (ОСС). Предлагаемая структура системы сертификации включает: Руководящий орган ОСС Отраслевой аккредитующий орган и научно-методический центр. Органы по сертификации, испытательные лаборатории, учебные подразделения. Руководящий орган осуществляет общее руководство Отраслевой системой сертификации. В состав руководящего органа могут входить представители 5
РАО, ФСК, Системного Оператора, АТС, ВНИИЭ, ГВЦ, Энергосетьпроекта, других организаций. На Руководящий орган целесообразно возложить следующие функции: утверждение положения об ОСС, уставных и нормативных документов ОСС; оценка результативности работы ОСС; рассмотрение обращений и пожеланий организаций и других участников ОСС в части совершенствования организации системы сертификации. рассмотрение апелляций участников ОСС по поводу действий органов сертификации. рассмотрение мероприятий по совершенствованию и развитию ОСС Функции Отраслевого аккредитующего органа, а также функции научнометодического центра могут выполнять, например, ОАО «ВНИИЭ» и ОАО «ГВЦ Энергетики». Аккредитующий орган и научно-методический центр: разрабатывают положения, уставные и нормативные документы ОСС; по поручению Руководящего органа или самостоятельно разрабатывают мероприятия по совершенствованию и развитию Системы и представляет их на рассмотрение и на утверждение Руководящего органа; обеспечивают создание соответствующих подразделений ОСС; разрабатывают нормативные требования, предъявляемые к отраслевому программному обеспечению и базам данных, разрабатывает национальные стандарты, соответствующие методические материалы ОСС; проводят научные исследования по основным направлениям сертификации и стандартизации информационного обеспечения в отрасли; проводят семинары по правилам и особенностям Системы сертификации для сотрудников органов сертификации, испытательных лабораторий и разработчиков; обеспечивают ведение Реестра системы, поддерживает библиотеку (банк данных) соответствующих отраслевых, федеральных и международных стандартов, организационно-методических и нормативных документов ОСС; поддерживают библиотеку (банк данных) сертифицированных программных продуктов и баз данных; обеспечивают доступ к библиотекам нормативных документов, программных продуктов и баз данных участников ОСС и заинтересованных покупателей; поддерживают Web-страницу в Интернете по ОСС; В регионах могут создаваться региональные подразделения ОСС, которым Отраслевой аккредитующий орган может передавать часть своих полномочий. Исполнение функций Центра классификации (ведение единой отраслевой системы классификации, оказание услуг по доступу к классификационным данным) может быть возложено на ОАО «ГВЦ Энергетики» и ОАО «ВНИИЭ» Расходы, связанные с проведением сертификации, аккредитации и инспекционного контроля, хранению банков данных и библиотек финансируются за счет заявителей. Расходы, связанные с совершенствованием Системы, методическим обеспечением работ финансируются за счет бюджета и фонда ОСС. Для обсуждения изложенных в статье вопросов предполагается в 2006 г провести в ОАО ”ВНИИЭ” научно-практическую конференцию по отраслевой стандартизации «Единая система классификации и кодирования в электроэнергетике. Проблемы и практические решения».
6