Сервис ПОДИС от DynamicSun автоматизирует обмен данными между интеллектуальными системами учета электроэнергии (ИСУ), биллингом и смежными энергокомпаниями. В проекте для энергохолдинга федерального масштаба решение объединило данные 1,5 млн приборов учета, интегрировало ИСУ на базе ПО «Пирамида 2.0» с Omni-US и перенесло отчетность из ИСУ в отдельный сервис. Внедрение ПОДИС обеспечило межсистемный обмен в рамках требований ПП РФ № 890 и приказа Минэнерго № 1234, а служба учета получила инструменты контроля показаний и качества опроса.
ПОДИС — протокол обмена данными между интеллектуальными системами учета электрической энергии (мощности). Он задает общий язык взаимодействия систем: какие сведения передавать и как их описывать, чтобы участники обмена одинаково понимали данные о приборах учета, показаниях и событиях.
О заказчике
Заказчиком выступил один из крупнейших энергохолдингов России. Холдинг объединяет генерирующие активы по всей стране, а также гарантирующих поставщиков и сетевые компании в Сибири, Центральной России и на Дальнем Востоке. Интеллектуальный учет холдинга охватывает около 1,5 млн точек учета в нескольких федеральных округах.
Задача: автоматизировать обмен данными между ИСУ
В соответствии с постановлением Правительства РФ от 19.06.2020 № 890 владелец интеллектуальной системы учета (ИСУ) обязан обеспечить программный интерфейс для автоматизированного информационного обмена и удаленный доступ пользователей к функциям ИСУ. Протокол такого обмена — ПОДИС — утвержден приказом Минэнерго России от 30.12.2020 № 1234.
На момент старта проекта данные учета были распределены между несколькими системами. Показания и события приборов учета поступали в ИСУ верхнего уровня на базе ПО «Пирамида 2.0», а реестр точек учета и нормативно-справочная информация велись в биллинговой системе Omni-US. Смежные сетевые организации, включая филиалы ПАО «Россети», использовали различные модели ПОДИС.
Формирование отчетности создавало дополнительную нагрузку на ИСУ, а централизованный контроль полноты опроса приборов учета отсутствовал. Требовалось создать единый сервис информационного обмена, который обеспечит выполнение регуляторных требований, снизит нагрузку на ИСУ и предоставит службе учета инструменты мониторинга.
Что такое ИСУ и биллинг? ИСУ — интеллектуальная система учета: комплекс приборов, каналов связи и программного обеспечения, который собирает и обрабатывает данные об электроэнергии. Биллинговая система использует учетные сведения для расчетов и ведения договорной информации. НСИ — нормативно-справочная информация: согласованные справочники и описания объектов, позволяющие связать приборы, точки учета и участников расчетов в разных системах.
Решение: сервис ПОДИС для интеллектуального учета электроэнергии
Сервис ПОДИС реализован как самостоятельный интеграционный слой между ИСУ и внешними системами. Приборы учета передают данные в ИСУ по СПОДЭС — спецификации протокола обмена данными электронных счетчиков (ГОСТ Р 58940-2020). ИСУ передает показания и события в сервис ПОДИС, который обеспечивает горизонтальный обмен с ИСУ смежных организаций, пользователями ИСУ и корпоративными системами.
- Поддержка нескольких моделей ПОДИС. Базовая модель по приказу № 1234, а также модели ПОДИС-14 и ПОДИС-15 в соответствии со стандартами ПАО «Россети».
- Стандартизированный формат обмена. Сведения о приборах передаются в XML (Extensible Markup Language — расширяемый язык разметки) с использованием профиля MeterConfig. Этот профиль описывает перечень приборов учета и их характеристики, включая идентификатор и серийный номер прибора, модель, производителя, функциональные характеристики, дату установки и привязку к точке учета.
- Двусторонняя интеграция с биллингом. Из Omni-US через REST API в формате JSON поступают точки учета, точки поставки и нормативно-справочная информация (НСИ). В обратном направлении передаются показания.
- Масштабируемость. Модульная архитектура и горизонтальное масштабирование позволяют наращивать производительность и добавлять новые версии протокола без остановки сервиса.
- Информационная безопасность. Сервис размещен в корпоративной сети передачи данных. Внешний веб-интерфейс вынесен в DMZ (Demilitarized Zone — демилитаризованную зону), отдельный сетевой сегмент между внешней и внутренней сетями. Обмен защищен средствами аутентификации, авторизации и шифрования.
Как связаны ПОДИС и СПОДЭС? В архитектуре проекта СПОДЭС обеспечивает обмен между счетчиками и ИСУ, а ПОДИС — между информационными системами энергокомпаний. Это разные участки цепочки передачи данных. MeterConfig содержит описание приборов; для передачи показаний в спецификации ПОДИС предусмотрен отдельный профиль MeterReadings.
Как устроен обмен с биллингом? API (Application Programming Interface) — программный интерфейс, через который приложения обращаются друг к другу. REST (Representational State Transfer) — архитектурный подход к построению таких взаимодействий. JSON (JavaScript Object Notation) — текстовый формат структурированных данных. В этом проекте REST API и JSON используются для интеграции с Omni-US.
Горизонтальное масштабирование означает увеличение производительности за счет подключения дополнительных серверов или экземпляров сервиса. Аутентификация проверяет, кто обращается к системе, авторизация определяет его права, а шифрование защищает передаваемые данные.
Интеграции в промышленной эксплуатации
Обмен данными по протоколу ПОДИС и интеграция информационных систем объединяют следующие решения:
- ИСУ верхнего уровня на базе ПО «Пирамида 2.0» группы компаний «Системы и Технологии»;
- биллинговую систему Omni-US;
- ИСУ филиалов ПАО «Россети»;
- учетную систему на платформе 1С:Предприятие одного из обществ холдинга;
- программный комплекс учета сетевой компании холдинга.
Мониторинг приборов учета и аналитика потребления
Помимо выполнения регуляторных требований, в сервисе реализованы функции, повышающие эффективность учета электроэнергии.
- Перенос отчетности. Основные отчетные формы перенесены из ИСУ в сервис ПОДИС, что снизило нагрузку на верхний уровень ИСУ.
- Мониторинг опроса. Статусы импорта данных и дашборд качества опроса позволяют оперативно выявлять неопрошенные приборы учета.
- Аналитика. Накопленные данные о потреблении используются для выявления аномалий, в том числе признаков хищений, неисправностей и ошибок привязки.
Дашборд — наглядная панель показателей. В данном случае она помогает оценить полноту опроса: по каким приборам данные получены, а где есть пропуски, требующие проверки. Выявленная аномалия служит поводом для анализа; сама по себе она не доказывает хищение электроэнергии.
Функциональность для службы учета
- Сопоставление приборов учета между ИСУ и биллинговой системой с автоматическим выявлением расхождений.
- Карточка прибора и точки учета с показаниями, профилем нагрузки, событиями и расчетными значениями.
- Расчет показателей качества электроэнергии по журналам событий приборов учета.
- Расчет отклонений активной и реактивной энергии по профилю нагрузки.
Профиль нагрузки показывает, как менялось потребление по временным интервалам. Журнал событий хранит зарегистрированные прибором события, необходимые для анализа его работы. Активная энергия связана с выполнением полезной работы и выделением тепла; реактивная — с обменом энергией между источником и электрическими или магнитными полями оборудования. Эти показатели рассматриваются раздельно.
Технологическая платформа: обработка данных в ClickHouse
Среднесуточный поток составляет 53,7 млн событий — около 622 событий в секунду. Для хранения и обработки данных используется колоночная система управления базами данных (СУБД) ClickHouse.
Объем исходных данных 1,56 ТБ сжат до 320 ГБ, то есть в 4,9 раза. Это сокращает потребность в дисковом пространстве примерно на 80% и обеспечивает высокую скорость аналитических запросов.
В колоночной СУБД значения одного поля хранятся вместе: например, время измерения отдельно от показаний прибора. Такой подход подходит для аналитики больших массивов данных, когда нужно читать выбранные поля и рассчитывать сводные показатели. OLAP (Online Analytical Processing) — аналитическая обработка данных с группировками и расчетами по множеству записей.
Результаты внедрения сервиса ПОДИС
- Выполнены требования ПП РФ № 890 в части программного интерфейса ИСУ. Обмен по протоколу ПОДИС со смежными сетевыми организациями работает в промышленной эксплуатации.
- В едином контуре обрабатываются данные 1 505 399 приборов учета, из них около 1,2 млн ежедневно передают показания.
- 78 пользователей заказчика и смежных организаций получают актуальные данные без обращения к ИСУ.
- Отчетная нагрузка выведена из ИСУ верхнего уровня.
- Служба учета получила инструменты мониторинга опроса и расчета показателей качества электроэнергии.
Для кого подходит решение
Сервис ПОДИС развивается как тиражируемое решение. Он предназначен для гарантирующих поставщиков, территориальных и системообразующих сетевых организаций, компаний группы «Россети» и энергохолдингов со сбытовыми и сетевыми активами.
Сервис внедряется поверх существующих ИСУ и биллинговых систем без их замены.
Обсудить внедрение сервиса ПОДИС с командой DynamicSun.
