Zbornik_PIES_2011
KAZALO IT Governance and compliance – the importance of an appropriate IT - strategy for a company ......... 3 Prenova informacijske podpore za povečanje učinkovitosti klicnega centra v podjetju Elektro Ljubljana .......................................................................................................................................... 4 Sistem varovanja informacij kot del sistema vodenja druţbe DEM ..................................................... 8 Spremenjena izmenjava podatkov za izvajanje obračuna med udeleţenci na trgu E.E. in SODO ...... 14 Spremljanje parametrov električne energije pri polnjenju vozil na električni pogon in problematika višje harmonskih komponent v elektroenergetskem distribucijskem omreţju v Sloveniji ................. 19 Posodabljanje procesnih sistemov verige Dravskih hidroelektrarn ................................................... 33 Implementacija mreţnega protokola IEC 60870-5-104 v tehnični sistem vodenja ............................ 41 Avtomatizacija delovnih izkazov s prenosom podatkov iz Time&Space v MS Dynamics NAV z moţnostjo delitve po stroškovniku .................................................................................................. 49 Energetsko učinkovita informacijska infrastruktura ........................................................................... 58 Prenova sistema za elektronsko poročanje v procesu reguliranja ravni kakovosti oskrbe z električno energijo ........................................................................................................................................... 67 Delovanje virtualne elektrarne s sistemom KIBERnet ...................................................................... 77 Prednosti in pasti uvedbe projektnega oddelka v multiprojektno okolje ............................................ 86 Vloga revizije informacijskih sistemov pri nabavi IT........................................................................ 87 B2B povezava IS dobavitelja električne energije z IS distributerja električne energije ..................... 88 Informacijski sistem za podporo nakupa in prodaje električne energije ............................................. 89 Brezpapirno poslovanje se prične v vloţišču – Obvladovanje vhodnih in izhodnih dokumentov v elektronski obliki ............................................................................................................................ 90 Poslovno Informacijska Arhitektura in ArchiMate ............................................................................ 99 Obvladovanje psiholoških in socioloških tveganj pri vpeljavi novih tehnologij .............................. 104 Sistematična preslikava modelov ebIX v BPMN ............................................................................ 105 Upravljanje polnilne infrastrukture za električna vozila ................................................................. 112 DSM storitveni center Elektro Ljubljana ....................................................................................... 113 Uporaba IKT za povečanje učinkovite rabe energije: področje elektroenergetskih omreţij .............. 114 Uvedba, uporaba in integracija tehničnih informacijskih sistemov v Elektru Celje, d.d. .................. 120 Upravljanje s podatki merilnega centra in integracija z drugimi sistemi Elektra Ljubljane............... 128 Pomen sinhronizacije časa v pametnih omreţjih ............................................................................. 129 Sponzorji ....................................................................................................................................... 130 IT GOVERNANCE AND COMPLIANCE – THE IMPORTANCE OF AN APPROPRIATE IT-STRATEGY FOR A COMPANY Norbert Pillmayr 1 KELAG – Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft2, Arnulfplatz 2, 9020 Klagenfurt [email protected] Abstract Nowadays appropriate strategies for IT-governance, risk and compliance management are essential to manage a company successfully. To remain competitive cooperation between these three levels of action it is recommended to create an Internal Control-System (ICS). The aims are to reduce costs, to use resources more efficiently and to increase effectiveness. In this context transparency is capitalized. Everything has to be made transparent to be able to understand actions better and prove them in critical situations. As a result risks can be reduced to a minimum and therefore costs can be saved. Moreover, reporting should be made automatically with IT-support, forecasts can be created and by presenting effects of planned investment-changes the IT-budget-planning is more specific. Furthermore, the IT-risk-management will be coordinated with the company-risk-management and responsibilities within and between the service-organisations can be defined clearly. KELAG-IT already managed to apply compliance at the beginning of 2010 and now lives the whole process which includes five steps: interpretation of legal requirements as well as standards and conventions, distribution of interpreted policies for the discussion with the different departments, summary of gathered results, analysis of the given and the required situation and a report on compliance-gaps and adaptation to eliminate gaps. Therefore an IT-ICS manual was created where all the ICS processes are documented and described exactly. A value-oriented IT is as a relevant success factor that generates innovation for a company. ICS is very important to ensure higher transparency of processes and the awareness and sensitization of employees towards risks. This plan can only be guaranteed by a good cooperation of the management and the IT. 1 Dr. Norbert Pillmayr is Manager of IT in the Austrian energy utility Kelag – Kärntner Elektrizitäts Aktiengesellschaft. His main responsibilities are in the fields of business alignment and customer communication, IT-governance, service level management and IT-benchmarking. Norbert Pillmayr is also chairman of the »Arbeitskreis Energie« of the Austrian Physical Society. 2 The KELAG Concern/Group is one of the leading enterprises in providing energy in Austria. The KELAG Concern pursues a value oriented and innovative strategy of growth based on renewable energy in Austria and in foreign countries. The goals of climate protection of the European Union are integral and of utmost importance in the company’s policy. 3 PRENOVA INFORMACIJSKE PODPORE ZA POVEČANJE UČINKOVITOSTI KLICNEGA CENTRA V PODJETJU ELEKTRO LJUBLJANA Anton Pevec, Špela Urh Popovič, Milan Lampret Noema Cooperating, Elektro Ljubljana [email protected], [email protected], [email protected] Povzetek Uspešno upravljanje odnosov s strankami je eden izmed pomembnih faktorjev uspešnega poslovanja podjetja. K temu pa lahko v veliki meri prispeva tudi ustrezna informacijska podpora. Elektro Ljubljana za upravljanje odnosov s svojimi strankami uporablja informacijski sistem EVI Jet (CRM), ki hkrati informacijsko podpira tudi vse ključne procese na področju prodaje električne energije. Sistem je bil kmalu po uvedbi integriran z zalednim informacijskim sistemom in pozneje še z nekaterimi drugimi zunanjimi sistemi. Ves čas se sistem postopoma dopolnjuje z novimi funkcionalnostmi v skladu s potrebami poslovanja in trga. Najnovejša dodana funkcionalnost v sistemu EVI Jet je podpora poslovanju klicnega centra, s čimer se vsi stiki s strankami vodijo na enoten način in v enem sistemu. Delo operaterjev v klicnem centru bolj pregledno in učinkovito ter omogoča enoten vmesnik do različnih okoljskih sistemov (notranjih in zunanjih). 1. OBVLADOVANJE ODNOSOV Z ODJEMALCI ELEKTRIČNE ENERGIJE Za uspešno poslovanje podjetja je zelo pomembno, da s svojimi strankami gradi dolgoročne poslovne odnose. Vzpostavitev in ohranjanje takšnih odnosov je strategija, ki vključuje procese, ljudi in tehnologijo. Sistem za upravljanje odnosov s strankami EVI Jet, ki ga uporablja podjetje Elektro Ljubljana, je informacijska podpora tej strategiji in je specializiran za področje elektroenergetike. Zasnovan je kot informacijsko orodje oziroma razvojna platforma s pripravljenim podatkovnim modelom ključnih entitet in povezav med njimi. Glavna entiteta v podatkovnem modelu je Poslovni partner, ki je povezan z ostalimi entitetami, kot so Naslov, Oseba, Aktivnost, Merilno mesto, Poslovna priloţnost, Ponudba, Pogodba, Pogodbeni račun, Delovni tok, Projekt ipd. Glavna prednost orodja je modeliranje in upravljanje poslovnih procesov, ki jih uporabnik vnese v orodje v obliki delovnih tokov in s tem vodi izvajanje procesov. V primeru kakršnihkoli posebnosti ali sprememb poslovanja je EVI Jet mogoče brez zahtevnega programiranja nadgraditi z vidika poslovnih procesov ali modela podatkov in šifrantov. Moţno je dodajanje novih entitet in povezav, spreminjanje in prilagajanje obstoječih entitet ter dodajanje novih šifrantov kot tudi spreminjanje in širitev delovnih tokov. Na ta način se zagotovi popolno prilagoditev informacijskega sistema poslovnim procesom v podjetju kot tudi poenotenje izvajanja procesov in laţja vpeljava novih zaposlenih. 2. RAZVOJ EVI JET V ELEKTRU LJUBLJANA Sistem EVI Jet je Elektro Ljubljana uvedlo ţe leta 2001, kmalu po uvedbi je bila izvedena integracija z zalednim integralnim informacijskim sistemom (IIS), ki je pokrival upravljanje osnovnih podatkov za izvajanje dejavnosti prodaje električne energije ter sklepanje pogodb kot tudi obračun električne energije in finančne podatke o poslovanju strank. Namen 4 integracije je bila zagotovitev celovitega pokrivanja upravljanja odnosov s strankami od povpraševanja preko ponudbe, sklenitve pogodbe do izdaje računa ter upravljanju vseh sprememb na konsistenten način. V naslednjih letih so se razvile dodatne funkcionalnosti, ki so v celoti pokrile procese potrebne za izvajanje prodaje električne energije od začetka do konca. Tako so sedaj informacijsko podprti poslovni procesi segmentacije strank, oskrbe obstoječih in pridobivanja novih kupcev, upravljanje s ponudbami in pogodbami za dobavo električne energije, upravljanje z reklamacijami, izterjava ter ostali specifični procesi v informacijski pisarni, zaledni pisarni in klicnem centru. Ob tem je omogočeno sledenje vseh stikov s strankami, uporaba pripravljenih predlog dokumentov za izpis, opomniki zaposlenim ter implementacija delovnih tokov, ki standardizirajo procese ter omogočajo sledenje njihovega izvajanja. Slika 1: Integracija EVI Jet z zunanjimi sistemi 3. INTEGRACIJA FUNKCIONALNOSTI KLICNEGA CENTRA V EVI JET Najnovejša dodana funkcionalnost v EVI Jet v Elektru Ljubljana je podpora aktivnostim, ki se izvajajo v klicnem centru. Klicni center je področje, kjer je hitra izvedba procesa ključnega pomena. Zelo pomembno je tudi, da ima operater, ki komunicira s stranko, takoj na voljo čim več informacij, s katerimi si pomaga pri svojem delu. Operaterji klicnega centra so do sedaj pri svojem delu uporabljali aplikacijo, ki je informacijsko podpirala njihovo delo in je omogočala zapisovanje klicev. Vendar je bila to ena od več različnih aplikacij, ki so jih operaterji uporabljali pri svojem delu, kar je predstavljalo breme tako za operaterje kot tudi za vodstvo podjetja. Z namenom standardizacije procesov in enotnega spremljanja stikov s strankami je bila v EVI Jet 5 prenesena funkcionalnost informacijske podpore klicnega centra. Pred tem so se v sistemu EVI Jet ţe spremljali stiki s strankami preko zaledne in informacijske pisarne. Pri načrtovanju uporabniškega vmesnika in izvedbi je bilo osnovno vodilo, da se izgled ekranskih mask v čim večji meri prilagodi tistim, na katere so bili operaterji navajeni v sistemu, ki je bil pred tem v uporabi. Od predhodnega sistema so se ohranile komponente v povezavi s telefonsko centralo in upravljanjem le te infrastrukture, tako da se je v čim večji meri ohranil prejšnji vloţek Elektro Ljubljana.. Proces se torej prične s klicem stranke, katerega telefonska centrala posreduje do prostega operaterja, kateri po sprejetju klica nadaljuje z delom v CRM sistemu EVI Jet. 3.1 Opis funkcionalnosti Operaterju se po sprejemu telefonskega klica stranke, v EVI Jet samodejno odpre ekranska maska za vpisovanje podatkov o klicu. Nekatera polja so ob odprtju maske ţe napolnjena, preostala pa vpiše operater. Slika 2: Primer ekranske maske »Aktivnost klicnega centra« Na maski se vedno izpiše telefonska številka klicatelja. Če je ta številka zapisana v telefonskem imeniku, se izpišejo tudi njegovi podatki in naslov. Stranke v veliki večini primerov pokličejo v klicni center zaradi opravljanja zadev, ki so povezane z njihovim merilnim mestom. Operater ob klicu poišče v bazi ustrezno merilno mesto, ki je predmet pogovora in ga poveţe s telefonsko številko klicatelja. Ob vsakem naslednjem klicu s te telefonske številke, je na ekranski maski za zapis klica ţe vpisan podatek o strankinem merilnem mestu. V primeru, da stranka za isto merilno mesto kliče večkrat z več različnih telefonskih številk, lahko operater to merilno mesto poveţe z vsako od strankinih telefonskih številk in ko sta merilno mesto in telefonska številka povezana se ob vsakem naslednjem klicu s katere od zaznanih telefonskih številk na ekranski maski izpiše klicateljevo merilno mesto. Če ima 6 stranka več merilnih mest in jih operater postopoma povezuje s telefonsko številko klicatelja, se ob vsakem naslednjem klicu te stranke prikaţe seznam vseh njenih merilnih mest, ki so povezana s telefonsko številko klicatelja in operater lahko hitro in enostavno izbere ustrezno merilno mesto, ki je predmet pogovora. Ob tem ima operater v vsakem trenutku na voljo vse podatke, ki so povezani z izbranim merilnim mestom ali partnerjem. Na ekranski maski so pripravljene tudi povezave do izdanih računov in drugih dokumentov, ki se nanašajo na merilno mesto, tako da lahko operater zelo hitro pride do vseh potrebnih informacij za učinkovito pomoč stranki. Zaključevanje klicev se izvaja preko maske v EVI Jet. Po zaključku klica se na streţnik shrani zvočni posnetek klica, do katerega imajo potem dostop ustrezne odgovorne osebe. Vsak klic se torej zabeleţi v EVI Jet na čim bolj enostaven in avtomatiziran način, operaterji pa pri tem dopolnjujejo zapise z ostalimi pomembnimi podatki, s čimer postopoma gradijo bazo povezanih zapisov, ki jim je pri vsakodnevnem delu v veliko pomoč. Operaterji si pri posredovanju informacij svojim strankam lahko pomagajo tudi z bazo pogosto zastavljenih vprašanj in odgovorov nanje (FAQ), ki jo s časom postopoma gradijo. V ta namen je bila v EVI Jet entitetni model dodana nova entiteta Pogosta vprašanja, ki je izdelana tako, da so funkcionalnosti le te praktično enake tistim, ki so jih operaterji uporabljali v prejšnjem sistemu in na katere so navajeni. 4. SKLEP Poleg splošnih prednosti, ki jih je prinesla uvedba CRM sistema EVI Jet v Elektro Ljubljana, je podjetje z vključitvijo funkcionalnosti klicnega centra veliko pridobilo, saj se vsi stiki s strankami beleţijo na enoten način in v en sistem. Glavne prednosti integracije pa lahko strnemo v naslednje točke: povečanje učinkovitosti operaterjev in višja kakovost storitev hitrejši dostop do informacij, ki so dostopne preko ene vstopne točke zmanjšanje števila operacij, zaradi manjšega števila različnih aplikacij s katerimi si operaterji pomagajo pri svojem delu zmanjšanje porabe časa za izvedbo celotnega procesa oskrbovanja stranke z informacijami vsa korespondenca s strankami je vodena na enem mestu, kljub temu, da so komunikacijski kanali različni. Razvita funkcionalnost je učinkovito povezala obstoječo strojno in sistemsko opremo s posodobljeno aplikativno podporo. 7 SISTEM VAROVANJA INFORMACIJ KOT DEL SISTEMA VODENJA DRUŢBE DEM Nina Jeznik, Samo Fekonja (DEM d.o.o.); Matjaţ Ţnidaršič, dr. Slavko Plazar (POSSI d.o.o.) [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Povzetek Neprestane spremembe okolja, ranljivosti informacijskih sistemov in groţenje strojni in programski opremi ter zaposlenim, ki z njo upravljajo, sili podjetja, da vzpostavijo ustrezen sistem varovanja informacij po priporočilu standarda ISO 27001. Problem naše odvisnosti od informacijskih sistemov in zanesljivih informacij je povzročil, da se tudi v druţbi Dravske elektrarne Maribor (DEM) vedno bolj zavedamo vidika pomembnosti varovanja informacij, ki so pomembne za varno in zanesljivo proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov. Namen članka je predstaviti razloge za odločitev vzpostavitve standarda ISO 27001 v DEM, ključne aktivnosti vzpostavitve sistema upravljanja varovanja informacij (SUVI) ter predstavitev sklopa integriranega sistema vodenja vseh ţe pridobljenih standardov v DEM. Uvod Zahteva krovne druţbe Holdinga Slovenskih elektrarn d.o.o. je bila, da vsa odvisna podjetja v skupini pridobijo certifikat ISO 27001 in vzpostavijo sistem upravljanja varovanja informacij. V druţbi DEM smo na podobno zahtevo naleteli tudi ob implementaciji notranjih pravil in ob reviziji informatike konec leta 2009. Vodstvo je izbralo projektno skupino, ki obsega 6. članov in tako vzpostavilo nov vodstveni proces v druţbi – Sistem upravljanja varovanja informacij, ki je ločen od procesa Informatike. Na novo umeščen proces omogoča širši pogled na področje varovanja, kot bi ga imeli sicer iz procesa Informatike. Razlogi za vzpostavitev sistema upravljanja varovanja informacij v DEM Poleg zahtev krovne druţbe HSE d.o.o., se v DEM zavedamo problematike odvisnosti od informacijske tehnologije, prav tako tudi vidika pomembnosti varovanja informacij. Hkrati pa ţelimo varovati zaupnost, razpoloţljivost in celovitost lastnih informacij. V letu 2009 smo se v DEM lotili projekta izgradnje visoko varnega sistemskega prostora VVSP, ki nudi varno in vplivom iz okolja zaščiteno infrastrukturo različnih informacijskih sistemov. Varna soba ali »varna kletka« pomeni na področju sistemske varnosti najvišji standard fizičnega in tehničnega varovanja informacijskih in komunikacijskih sistemov, kar potrjuje tudi certifikat ECB-S. Varna soba ponuja najvišjo mogočo zaščito pred poţarom, z nameščeno stacionarno gasilno napravo daje zaščito pred izlitjem vode, prahom, plini, eksplozijami, elektromagnetnimi udari ter nepooblaščenimi vstopi ali vdori. Vstop v tako pomembne prostore je zaščiten z mnogimi rešitvami tehničnega varovanja, sočasno pa so za vstop v varno sobo nameščeni biometrijski čitalniki. 8 Vendar, informacijska varnost ni samo tehnična, temveč tudi organizacijske narave. V DEM smo k informacijski varnosti pristopili na celovit način in poleg tehničnih ukrepov, varnost informacij dopolnili tudi s sistemsko organiziranim pristopom – z vpeljavo standarda ISO 27001, ter tako upoštevali širši krog nevarnosti in groţenj, ki bi lahko ogrozili proizvodnjo električne energije. Ţelja po uspešnem obvladovanju tveganja pri varovanju informacij, veča moţnost, da tveganja postajajo vidna, moţno jih je upravljati ter z vpeljavo kontrol bodo le ta postala sprejemljivejša. Prav tako ţelimo v DEM zagotavljati neprekinjeno in varno proizvodnjo električne energije, zato smo zagotovili načrte neprekinjenega poslovanja v primeru izrednih dogodkov, ki jih lahko izzove višja sila. Zavest, da je prav človek tisti, ki je najpogosteje najšibkejši člen v varnostni verigi je podkrepila miselnost v DEM, da je najvaţnejši faktor uspeha zdrav človeški razum in dobro informirani sodelavci, ki lahko samostojno, disciplinirano in rutinirano upoštevajo varnostne zahteve. Sistem upravljanja varovanja informacij Razviti so standardi druţine ISO 27000, ki obsegajo informacijsko tehnologijo, varnostne tehnike, management varnosti informacijskih sistemov in informacijsko varnost ter priporočajo dobro prakso podjetjem, kako se soočiti z groţnjami. SUVI je del celovitega vodstvenega sistema, bazira na oceni tveganja, za vzpostavitev, vpeljavo, izvajanje, nadzor, pregled, vzdrţevanje in izboljševanje informacijske varnosti. SUVI za vzpostavitev in upravljanje uporablja procesni pristop »Načrtuj – Stori – Preveri – Ukrepaj«. Demingov krog ali PDCA krog je splošno znan krog ţivljenjskega cikla, prikazan na sliki 1. Slika 1: Demingov krog Standard določa projektni pristop k vzpostavljanju SUVI-ja tako da, najprej določimo obseg in cilje varovanja, ocenimo tveganje in upravljamo s tveganjem, oblikujemo, vzpostavimo in dopolnimo nadzorstva za varovanje informacij, ki jih je potrebno dokumentirati v obliki varnostnih politik in postopkov. Vsebina standarda je sestavljena iz managementa odgovornosti, notranjih pregledov in izboljšanja managementa varnosti informacijskih sistemov, kar prikazuje slika 2. 9 Slika 2: Obseg standarda ISO 27001 V dodatku A standarda ISO 27001 so na kratko našteti cilji in kontrole, ki dajejo uporabne nasvete in vodila za najboljšo prakso iz standarda ISO 27002:2005 (ki vključuje ISO/IEC 17999:2005). Vseh 11 ciljev in 133 kontrolnih točk iz dodatka so del procesa vzpostavitve in vodenja SUVI. Ključne aktivnosti V DEM smo določili, da v obseg SUVI zajamemo vse procese v DEM, ki jih je potrdilo vodstvo. Za namen vzpostavitve SUVI smo dokumentacijo pripravili hiarhično. Poslovnik vodenja na vrhu, ki je temelj vseh ostalih dokumentov in je bil posledica uvedbe ISO standarda 9001. Temu sledijo sistemski predpisi za vsak posamezen proces, navodila in postopki za varovanje informacij, ki ščitijo informacijska sredstva in s tem omogočijo prepoznavo tveganj. Priprava sistemske dokumentacije vsebuje metodologijo za vzpostavitev SUVI, oceno tveganja, analizo vrzeli po 133 točkah standarda ter druge obrazce za pomoč pri vzpostavitvi. Prvi koraki k vzpostavitvi sistema SUVI je načrt obvladovanja tveganj. Ocenjevanje tveganja temelji na prepoznavanju in vrednotenju informacijskih sredstev. Na podlagi opredeljenih groţenj in ranljivosti na posameznem informacijskem sredstvu prepoznamo obstoječe zaščite. Oceno tveganja informacijskega sredstva pridobimo na osnovi ocene pomembnosti informacijskega sredstva, ocene groţenj in njegove ranljivosti. Groţnja je moţen vzrok neţelenega incidenta, ki lahko povzroči škodo sistemu ali organizaciji. Ranljivost pa je slabost sredstva ali skupine sredstev, ki jo lahko izrabi ena ali več groţenj. Tveganje je produkt groţnje in ranljivost ter verjetnosti. Tveganje zmanjšamo, če zmanjšamo kateregakoli od faktorjev v enačbi. Oceno tveganj informacijskega sistema izdelamo na osnovi tabele 1. 10 Tabela 1: Tabela za izdelavo ocene tveganj Pomembnost informacijskega sredstva določimo za vsako sredstvo posebej. Sistem temelji na osnovi naslednjih kriterijev: - vrednost nabave – vzdrţevanja ali velikost škode kot posledica izgube zaupnosti, celovitosti ali razpoloţljivosti informacijskega sredstva (V; stopnje 1-3), - zaupnost (Z; stopnje 1-3), - celovitost /neoporečnost (C; stopnje1-3), - razpoloţljivost (R; stopnje 1-5), - usklajenost s predpisi/pogodbami (P; stopnje 1-3). Višjo vrednost, ki jo informacijsko sredstvo pridobi skozi naštete kriterije, bolj je sredstvo pomembno za poslovanje in tako predstavlja višje tveganje. Informacijsko sredstvo je vse kar ima določeno vrednost za druţbo. V druţbi smo prepoznali naslednja informacijska sredstva: fizična sredstva, papirne dokumente, lokacije, podatkovna sredstva, programsko opremo, storitve, informacijske storitve in ljudi. Skozi prepoznavanje informacijskih sredstev smo se soočili s lastništvom in skrbništvom le teh. Po izbrani metodologiji, izberemo ustrezne groţnje in ranljivosti in priloge C standarda ISO 27001 za izdelavo vprašalnikov, s katerimi ocenimo prepoznana informacijska sredstva. Stopnjo spremenljivega nivoja tveganja na ocenjenem informacijskem sredstvu je vodstvo določilo za 7. Na informacijskih sredstvih, ki so bili skozi popis sredstev ocenjeni z več kot 7, smo sprejeli ukrepe za zmanjševanje tveganj. Ukrepe iz analize vrzeli, ocene tveganj in notranjih presoj v DEM izpolnjujemo ter se pripravljamo na zunanjo presojo. Izpolnjevanje ukrepov poteka učinkovito, če jih ustrezno zapišemo, določimo pristojnosti in odgovornosti oseb za izpolnjevanje, roke izvedbe in finančno oceno ukrepa. Izobraţevanje – faktor uspeha Kot druţbeno odgovorno podjetje v DEM vlagamo v stalno izobraţevanje in osveščanje zaposlenih, ki pripomore k zagotavljanju visoke stopnje varnosti in zanesljivosti sistemov informacijske infrastrukture, centra vodenja, števčnih sistemov ter drugih sistemov povezanih s proizvodnjo in vodenjem električne energije. S svojim znanjem in ozaveščenostjo o nevarnostih, lahko prav zaposleni preprečijo namerno vdiranje v informacijske sisteme, saj v nekaterih primerih ne delujejo klasična orodja varovanja. Rek Radovednost je začetek znanja, kot je iskra začetek luči, je vzbudil priloţnost, da 11 ponudimo sodelavcem nov način izobraţevanja ter s tem prihranimo stroške izobraţevanja zaposlenih kot posameznikov. Vzpostavili smo celovit sistem za e-izobraţevanje eCampus in tako stopili v korak s časom ter ponudili zaposlenim učinkovito interno izobraţevanje. Dostop do elektronskega izobraţevalnega portala je omogočen vsem zaposlenim, ki trenutno lahko dostopajo do e-gradiv s področja informacijske varnosti in tako smo pokazali, da je varnost podatkov pomembna tudi zanje, saj nosijo odgovornost za kršitve varnostne politike. Z izdelavo lastnih e-gradiv bo eCampus zadovoljiv interne potrebe po izobraţevanju zaposlenih tudi iz varnosti in zdravja pri delu ter poţarne varnosti ter bo podlaga različnim kadrovskim vsebinam. Slika 3: Vstopna stran e-izobraţevanja eCampus Vizija projekta in dobre ideje so rodile zanimiv način, kako v DEM prikazati varnostne politike zaposlenim in poslovnim partnerjem. V izziv smo si postavili, da suhoparne varnostne politike zapišemo na prijazen način. Tako smo izdali knjiţico Varovanje informacij, kjer smo varnostne politike zapisali skozi strip ter varnostne politike preimenovali v varnostna navodila. Knjiţica varovanje informacij je objavljena tudi na spletnih straneh DEM. V knjiţici smo zapisali naslednja varnostna navodila: - kako klasificirati informacije in kako upravljati z zaupnimi dokumenti, - kako upravljati z računi ter kako dodeljevati ter nadzirati dostope, - kako varno uporabljati elektronsko pošto, - kako varno naročiti storitev pri zunanjih izvajalcih, - kako se zaščititi pred zlonamerno programsko opremo, - informacijska varovanja v zvezi z osebjem, - varnost glede prenosne komunikacijske in računalniške opreme in dela na daljavo, - upravljanje neprekinjenega poslovanja, - kršitve varnostnih vodil. Slika 4: Prikaz enega izmed stripov v knjiţici Varovanje informacij 12 Sistem vodenja v DEM DEM imamo vzpostavljen sistem vodenja kakovosti, vključno s sistemom ravnanja z okoljem ter varnostjo in zdravjem pri delu, z namenom vzpostaviti zaupanje in zadovoljstvo odjemalcev. Pri tem razumemo kakovost kot zadovoljitev pričakovanj naših odjemalcev. Zavedamo se velikega pomena skrbnega ravnanja z okoljem in zagotavljanja varnega in zdravega delovnega okolja. Pri svojem delovanju zato spoštujemo veljavno zakonodajo RS, lokalno zakonodajo ter najvišje standarde na področju delovanja druţbe. Posebno pozornost v druţbi posvečamo varnosti in zdravju pri delu, saj je skrb za vzpostavljanje zdravega in varnega delovnega okolja, glede na specifične delovne procese v druţbi, sestavni del kulture druţbe, ki se odraţa v skrbi za zaposlene in za okolje v katerem delujejo in ţivijo. Primernost politike kakovosti, ravnanja z okoljem ter varnosti in zdravja pri delu se nenehno usklajuje. Vodstvo preverja rezultate celovitega sistema vodenja in vzpodbuja zaposlene in poslovne partnerje pri uresničevanju te politike. S stalnim nadzorom sistema vodenja zagotavljamo preprečevanje izrednih dogodkov. S preverjanji, presojami in stalnim izboljševanjem sistema vodenja zmanjšujemo moţnost ter preprečujemo nastanek okoljskih nezgod. S pridobitvijo ISO standarda 27001 bomo v DEM le dopolnili celoto vodenja druţbe ter moţnosti za izboljšavo celotnega sistema vodenja druţbe vseh ţe pridobljenih in integriranih standardov. Zaključek Pridobitev standarda ISO 27001 bo v DEM predstavljal le še en del celote vodenja druţbe, ki vodi k izboljšanju celotnega sistema vodenja druţbe. Z načrti neprekinjenega poslovanja smo v DEM povišali razpoloţljivost in zanesljivost proizvodnje in vodenja električne energije v primeru izrednih dogodkov, ki jih lahko izzove višja sila. Povečali smo ozaveščenost zaposlenih o pomenu informacijske varnosti. Zaposleni pa se sedaj zavedajo pomembnosti razpoloţljivosti, zaupnosti in celovitosti lastnih informacij. Pravilno ocenjevanje in upravljanje tveganj bo tako omogočilo zagotavljanje boljšega načrtovanja in vlaganja v prav tista področja druţbe, kjer je to potrebno. Druţba bo s pridobitvijo ISO standarda 27001 dokazala, da zna varovati in pravilno upravljati s svojimi informacijami, ki jih ima v lasti ter tako z integriranim sistemom vodenja vseh ţe pridobljenih standardov, pridobila nedvoumno tudi celovitejši pregled nad učinki svojega delovanja. Viri in literatura: Palsit. (2005). BS ISO/IEC 27001:2005: Mednarodni standard, Informacijska tehnologija Varnostne tehnike - Sistemi za upravljanje varovanja informacij - Zahteve. Šempeter pri Gorici: Palsit. 13 SPREMENJENA IZMENJAVA PODATKOV ZA IZVAJANJE OBRAČUNA MED UDELEŢENCI NA TRGU E. E. IN SODO Boštjan Topolovec, Joţica Terpin: SODO d. o. o., Joţe Oven, Mladen Petretič: Informatika d. d., Martina Janeţič: Academa d. o. o. [email protected], jozica@[email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Povzetek Obravnavana je prenova izmenjave podatkov za izvajanje obračuna med udeleţenci na trgu e. e. in Sistemskim operaterjem distribucijskega omreţja (v nadaljevanju SODO). Obračunske podatke za SODO zagotavljajo izvajalci nalog SODO po pogodbi, izmenjavo podatkov za izvajalce pa zagotavlja Informatika d. d.. Opisan je način dela, ki na osnovi novega programa za obračun SODO poenoti vsebino in formate, uredi pripravo podatkov ter posodobi način izmenjave podatkov. Predstavljene so tudi koristi in potrebno sodelovanje na delu izmenjave agregiranih podatkov med več udeleţenci. S prenovo izmenjave agregiranih obračunskih podatkov sledimo zahtevam dinamike razvoja trga z električno energijo v Sloveniji. 1. UVOD S prenovljenim procesom obračuna z udeleţenci za SODO in izmenjave podatkov SODO z izvajalci nalog SODO, dobavitelji e. e., BORZEN organizator trga in center za podpore, ELES ter AGEN-RS je zagotovljena izmenjava podatkov za obračun omreţnine, dodatkov k omreţnini, prispevkov po EZ, izgub v omreţju ter storitev na standardiziran in transparenten način. Na osnovi podatkov priloge A in ostalih agregiranih količin, ki jih prejme SODO od izvajalca informacijskih storitev za izvajalce nalog SODO Informatika d. d., SODO opravi obračun in dobaviteljem ter izvajalcem nalog SODO izstavi račune za uporabo omreţja in prispevke. Izvajalci nalog SODO in dobavitelji potrebujejo te podatke za potrebe kontrole prejetih računov uporabe omreţja in prispevkov ter za izstavitev računov za storitve in izgube. Določene agregirane podatke, ki si jih lahko po potrebi tudi uvozijo v svoj informacijski sistem, uporabijo v procesu načrtovanja in za svoje poslovanje. Poleg dobaviteljev in izvajalcev nalog SODO nastopajo v procesu posredovanja podatkov za potrebe kontrole in izdaje računov tudi drugi udeleţenci na trgu električne energije, in sicer: AGEN-RS, BORZEN v vlogi organiziranja trga in centra za podpore, Ministrstvo za gospodarstvo in ELES. 2. IZMENJAVA PODATKOV PRED PRENOVO Izmenjava mesečnih podatkov za obračun uporabe omreţja in prispevkov med udeleţenci je pred prenovo potekala preko elektronske pošte s pošiljanjem predpripravljenih Excelovih tabel, ki so vsebovale količine, cenike in izračunane zneske samo po cenah iz meseca obračuna. Posebnih problemov pri tej izmenjavi ni bilo, saj je bila dinamika izmenjav le en krat v mesecu. 14 3. SPREMENJENA IZMENJAVA PODATKOV Osnovni pogoji za izvedbo spremenjenih izmenjav podatkov so bili naslednji: - S strani izvajalca informacijskih storitev za izvajalce nalog SODO Informatika d.d. zagotovljeni podatki za obračun uporabe omreţja in prispevkov na nivoju meseca finančne realizacije po količinah, ki so razdeljene po preteklih cenikih, ne pa samo po trenutno veljavnem ceniku. Podatki po preteklih cenah se tvorijo pri obračunu uporabe omreţja in prispevkov uporabnikom omreţja v primerih, ko se uporabijo količine, ki se nanašajo na dva ali več različnih cenikov. To je pri obračunu letnega obračuna, večmesečnem obračunu ali obračunu, ki ni odbiran v začetku meseca, ter pri popravkih količin. - Pri SODO uveden nov program za obračun, ki je omogočal zdruţitev in procesiranje podatkov za obračun električne energije. - Moţnost učinkovite izmenjave podatkov. - Pozitiven pristop in zelo uspešna ter hitra prilagoditev ostalih partnerjev. AGEN-RS MG ELES CP BORZEN ZGK Dob. 1-n ELCE SODO PERUN INTERNET ELMB Bb Upravljanje omejitev ELGO ELPR ELLJ PERUN INTRANET PERUN IZDELAVA NAROČIL IN OBJAVA PREJETIH REZULTATOV REKAPITULACIJ SODO IZRAČUN NAROČENIH REKAPITULACIJ Slika 1: Izmenjava podatkov uporabe omreţja in prispevkov med udeleţenci na PERUN-u 4. PREJEM PODATKOV SODO prejme obračunske podatke, ki jih zagotovijo izvajalci nalog SODO in Informatika d. d., na spletnem portalu PERUN v: - določeni standardizirani obliki formata cenika za omreţnino (od meseca marca 2011 po obdobjih cen), ki se uporablja tudi za izmenjavo podatkov za izračun akontacij in zavarovanja plačil določeni standardizirani obliki priloge A za izmenjavo podatkov za dobavitelje električne energije za potrebe obračuna električne energije, uporabe omreţja in prispevkov ter medsebojnega zaračunavanja Podatki so v XML formatu in se prenesejo v obračunski program SODO. - 15 5. PRIPRAVA PODATKOV V novem obračunskem programu SODO izvaja: 6. validacijo prejetih podatkov mesečne realizacije validacijo prejetih podatkov priloge A shranjevanje prejetih podatkov ponovni kontrolni preračun priloge A izločitev in obravnavo podatkov priloge A z uporabljenimi napačnimi cenami izdelavo agregatov iz priloge A zdruţevanje količin mesečnih podatkov in agregatov priloge A obračun navzkriţno kontrolo pripravo podatkov za izstavitev računov SODO in prenos v računovodske programe SODO pripravo podatkov za kontrolo prejetih računov pripravo podatkov za izračun prihodkov in stroškov uporabe omreţja in prispevkov pripravo podatkov za poročanje inštitucijam sprejem naročil iz PERUN-a pripravo podatkov in procesiranje naročil objavo procesiranih podatkov na PERUN za ostale partnerje planiranje analize obravnavo vseh cenikov obravnavo količin po obdobjih cene obravnavo zneskov po obdobjih cene in agregiranih zneskov obravnavo vseh šifrantov obravnavo količin ZGK NAROČILA, PRIPRAVA IN IZMENJAVA AGREGIRANIH PODATKOV Partnerji podajo naročila za podatke na spletni portal PERUN. Slika 2: Naročilo podatkov za udeleţence na PERUN-u 16 Osnovno izhodišče pri pripravi agregiranih podatkov je bilo, da morajo agregati vsem uporabnikom omogočiti izvajanje medsebojnega obračuna, enostavno izdajanje računov in izvajanje raznih analiz na standardiziranih produktih. Uporabniki storitev so dobavitelji, izvajalci nalog SODO, ELES, BORZEN, AGEN-RS in SODO. Omogočeno je tudi vključevanje ostalih pristojnih ustanov. Dostop do agregiranih podatkov je urejen v skladu z matriko pristojnosti. pooblastila vrsta storitve Omrežnina za distribucijsko omrežje Omrežnina za prenosno omrežje Znižanje omrežnine za prenosno omrežje Omrežnina za sistemske storitve Dodatek za evidentiranje pogodb BORZEN Dodatek za delovanje AGEN RS Omrežnina za posebne sistemske storitve Prispevek za uporabo domačih virov Prispevek za soproizvodnjo z vis. izk. izvajalec nalog dobavit. AGEN-RS SODO XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X XS XS X MG BORZEN X X X X X X X X X CP ELES X X X X X X X SODO X X X X X X X X X Opomba: XS - DIS in dobavitelj vidi samo svoje Slika 3: Uporabljena matrika pristojnosti Standardiziran produkt je sestavljen modularno, in sicer: 1. 2. 3. 4. 5. vse storitve in vsi ceniki vse storitve in vsi ceniki po DIS obdobja cenikov in posamezne storitve posamezne storitve in vsi ceniki CUO – vsi ceniki V modulih so vsi potrebni podatki, ki jih potrebujejo partnerji. Podatki so na voljo v PDF, HTML in XML formatu z uporabo zip datoteke. Ko je naročilo realizirano, program vrne rezultate obdelave šele, ko so na voljo vsi podatki za zahtevano obdobje. Rezultati so pripeti k naročilu. 7. UVEDBA Razvoj in uvedba obračunskega programa SODO je potekala v naslednjih fazah: - zasnova novega procesa obračuna testiranje delovanja in odpravljanje napak vzporedno delovanje obeh obračunov v celoti in brez napak prehod na novi obračun s 1. 1. 2011 uvajanje izmenjave podatkov z udeleţenci na trgu e. e. uvedba obdobij cen za agregirane količine po izvajalcih nalog SODO, ki jih SODO prejema preko spletnega portala PERUN validacija priloge A – kontrola pravilnosti cenikov in obdelava napačnih cenikov 17 Pri izmenjavi podatkov je bila zasnova in priprava ves čas usmerjena v naslednja načela: - enaki formati in produkti za vse partnerje (univerzalnost) enostavna uporaba in uporabnost za partnerje prilagodljivost zanesljivost Takojšnja uvedba pri vseh partnerjih, ki uporabljajo storitev, dokazuje, da je bila usmeritev in izvedba pravilna. 8. SKLEP S pravilnim zaporedjem dejavnosti in usmerjenostjo k partnerjem ter dobro komunikacijo z izvajalci je bila izmenjava uvedena v dveh mesecih od odločitve dalje. Prav nasprotno pa je bilo uvajanje in testiranje obračunskega programa za SODO, ki je potekalo leto in pol. Razlogi za zelo natančno testiranje so zahtevana najvišja zanesljivost in pravilnost delovanja. Pri najzahtevnejših storitvah, med katere nedvomno spada obračun, in se uvajajo pri več partnerjih hkrati, mora partner, ki je odgovoren za uvedbo, zagotoviti svoje delovanje pravočasno in popolnoma brez napak, kar pa je mogoče zagotoviti le pri dovolj dolgem vzporednem delu starega in novega obračuna brez napak na celotnem obsegu poslovanja. Le tako lahko pri uvedbi od ostalih partnerjev pričakuje primerno sodelovanje. 9. VIRI IN LITERATURA [1] Pogodba o medsebojnih obveznostih med SODO in dobavitelji električne energije o zaračunavanju in plačevanju uporabe omreţja in prispevkov. [2] Navodila na spletnem portalu PERUN. [3] MLADEN, Petretič, Vzpostavitveni dokument projekta PERUN-Modul: Storitve SODO & Omreţnina, Informatika d.d., 2011 [4] www.ebix.org. [5] PLOHL, Mitja: Prenova procesa obračuna uporabe omreţja za distribucijsko omreţje z električno energijo, Fakulteta za komercialne in poslovne vede, Diplomska naloga, 2011. [6] www.elmarknadshandboken.com: Handbook for the Swedish Electricity Market, version of issue 2.3, 200505-16 [7] LINDGREN, Daniel, Billing sugestions for Supplier Centric Model, Common Nordic Reatail Market, 2011. [8] European Comision: Comision staff working paper An energy policy for consumers, 2010. [9] Euroelectric DSO Workshop: The Role of DSOs as Market Faciitators: Independence and Information Hubs, 2009. 18 SPREMLJANJE PARAMETROV ELEKTRIČNE ENERGIJE PRI POLNJENJU VOZIL NA ELEKTRIČNI POGON IN PROBLEMATIKA VIŠJE HARMONSKIH KOMPONENT V ELEKTROENERGETSKEM DISTRIBUCIJSKEM OMREŢJU V SLOVENIJI Matjaţ Kolar in Ivan Zadravec, SODO sistemski operater distribucijskega omreţja z električno energijo, Minařikova 5, 2000 Maribor; www.sodo.si, [email protected] [email protected] Povzetek V prispevku je opisan postopek nastajanja višjih harmonskih komponent in podani primeri negativnih vplivov na ostale naprave in komponente elektroenergetskega omreţja. Polnjenje vozil na električni pogon bo v elektroenergetsko omreţje gotovo vneslo nove dimenzije, tako po obsegu kot po tokovnih obremenitvah in generiranih harmonskih komponentah. Za oceno vplivov je smiselno zagotoviti zbiranje podatkov na majhnem vzorcu merilnih mest,. da bi na osnovi pridobljenih rezultatov lahko predvidevali obnašanje elektroenergetskega omreţja ob njihovi masovni uvedbi. Opisana je vzpostavitev potrebne komunikacijske infrastrukture ter potrebni merilna in programska oprema. Prikazane so ključne zmogljivosti sistema in rezultati s kratkim opisom in komentarjem. Podane so nekatere ideje za uporabo sistema tudi na drugih področjih. 1. O HARMONSKI POPAČENJIH 1.1 Kaj so harmonska popačenja v električnih omreţjih? Harmonska popačenja v električnih omreţjih so stranski produkt sodobnih elektronskih krmilnih naprav, frekvenčnih pretvornikov in ostalih nelinearnih bremen, ki iz omreţja vlečejo tok nesinusne oblike. So eden od dejavnikov onesnaţevanja, ki vpliva na kakovost oskrbe z električno energijo. 1.2 Izvor harmonskih tokov Osnovni vzrok za nastanek višjih harmonskih komponent je velik porast elektronske opreme, ki je priključena na elektroenergetsko distribucijsko omreţje. Ta oprema vsebuje razne elemente močnostne elektronike, ki za svoje obratovanje potrebujejo usmernik, ki povzroča posebne oblike motenj, imenovane harmonski tokovi. 19 i u f0 A u(t) nizka impedanca 3f0 5f0 visoka impedanca i(t) Tok na bremenu f y y 1.8 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4 FT 1.2 1 1.2 1 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 x x -3? -14?/5 -13?/5 -12?/5 -11?/5 -2? -9?/5 -8?/5 -7?/5 -6?/5 -? -4?/5 -3?/5 -2?/5 -?/5 ?/5 2?/5 3?/5 4?/5 ? 6?/5 7?/5 8?/5 9?/5 2? 11?/5 12?/5 13?/5 14?/5 -3? 3? -14?/5 -13?/5 -12?/5 -11?/5 -2? -9?/5 -8?/5 -7?/5 -6?/5 -? -4?/5 -0.4 -2?/5 -?/5 ?/5 2?/5 3?/5 4?/5 ? 6?/5 7?/5 8?/5 9?/5 2? 11?/5 12?/5 13?/5 14?/5 3? -0.4 f(x)=sin(x) f(x)=(1/3)*sin(3x+pi) -0.6 -3?/5 -0.2 -0.2 f(x)=sin(x)+(1/3)sin(3x+pi)+(1/5)sin(5x) f(x)=(1/5)*sin(5x) -0.8 IFT -0.6 -0.8 -1 -1 -1.2 -1.2 -1.4 -1.6 -1.8 osnovni harmonik tretji harmonik + peti harmonik -1.4 -1.6 -1.8 Slika 1: Bremena RCD (R-upor; C-kondenzator; D-dioda) povzročajo harmonike Najpogostejši izvori harmonskih tokov so: fluorescenčne ţarnice; ţarnice na električno praznjenje; led razsvetljava; elektronske dušilke; varilne naprave; regulirani pogoni (frekvenčni pretvorniki); naprave z magnetnim jedrom, kjer lahko pride do nasičenja; razne usmerniško razsmerniške enote; tudi razsmerniki fotonapetostnih elektrarn in zabavna elektronika in gospodinjski aparati. Za bremena, ki povzročajo nastanek višjih harmonikov, je značilno, da se njihova impedanca spreminja z napetostjo. Za takšno skupino bremen se je uveljavilo ime »nelinearna bremena«. Popačenja, ki jih povzročajo omenjena bremena, se preko elektroenergetskega (EE) omreţja širijo v okolico in tako negativno vplivajo na ostale porabnike in izvore v omreţju. Naprave, ki so priključene na takšno »onesnaţeno« omreţje, ne delujejo optimalno in ne dosegajo deklariranih zmogljivosti. (poenostavljeno: tokovno harmonsko popačenje si lahko predstavljamo kot tokove, ki ničemur ne sluţijo – so le dodatni stroški) 1.3 Kako harmoniki vplivajo na celoten EE sistem? Neposredne posledice, ki nastanejo zaradi tokovnih harmonikov: povečana poraba energije; če nelinearno breme, priključeno na transformator, presega 30 % vsega bremena, posledice niso zanemarljive; večje izgube in slabši izkoristek omreţja; segrevanje ničelnega vodnika zaradi vsote harmonskih komponent iz preostalih faznih vodnikov; obremenitev vse povezane opreme in večji resonančni tokovi v omreţju. 20 Nekaj posledic je tudi posrednih: zmanjšanje ţivljenjske dobe priključenih naprav; zmanjšanje zanesljivosti; izpadi proizvodnje(in z njo povezana kakovost in stroški) in povečana elektromagnetna interferenca. Vplivi na transformatorje Kombiniranih je več vplivov: zaradi »koţnega« pojava narašča upornost transformatorskih navitij z redom harmonika; izgube zaradi histereze, ki so sorazmerne s frekvenco in izgube zaradi vrtinčnih tokov, ki so sorazmerne s kvadratom frekvence. Vplivi na ostalo opremo, ki je instalirana pri uporabnikih Harmoniki lahko motijo delovanje ostale opreme, kot na primer: alarme; proţilna vezja, ki ne delujejo na efektivne vrednosti; občutljivo elektronsko opremo in sisteme daljinskega krmiljenja. Predvsem zaradi faznih zamikov različnih harmonskih komponent prihaja v omreţju do pojavov, ki lahko povzročijo poškodbo določenih elementov v napravah, in jih je teţko enostavno pojasniti. Zaradi tega novejši standardi natančno definirajo nivo popačenj, ki jih naprave lahko posredujejo v EE omreţje. Podobne negativne učinke na omreţju in instalacijah lahko v prihodnosti pričakujemo tudi pri uporabi infrastrukture, ki je namenjena polnjenju vozil na električni pogon. 1.4 Infrastruktura za polnjenje vozil na električni pogon Skladno s pričakovano rastjo uporabe vozil na električni pogon, se pojavljajo zahteve po zagotavljanju ustrezne infrastrukture. Ker na v tem trenutku tem področju še ni ustrezne standardizacije, ki bi natančno definirala kriterije za uvedbo polnilne infrastrukture, se reševanje tovrstne problematike izvaja na različne načine. Polnjenje vozila na električni pogon s stališča EE omreţja predstavlja nelinearno breme, kar prinaša vse prej opisane teţave. S spremljanjem parametrov kakovosti električne energije ţelimo zaznati oziroma odkriti moţne teţave, ki lahko nastanejo v EE omreţju kot posledica polnjenj vozil na električni pogon in z uporabo ustreznih ukrepov preprečiti resnejše teţave ob masovnem uvajanju polnilnih mest. Ker je za vozila na električni pogon aktualen čim krajši čas polnjenja, pričakujemo velike tokovne obremenitve polnilnih mest, zaradi prisotnosti višjih harmonskih komponent pa tudi velik tok v ničelnem vodniku. . 21 Ta v najbolj neugodnem primeru lahko, glede na tokove posameznih faznih vodnikov, dosega faktor 3. Pri vključevanju nelinearnih bremen se poveča tudi jalova moč, ki se pretaka po omreţju in dodatno obremenjuje elemente EE omreţja. IL1 UL3 UL2 UL1 IN f IN IL2 f IL1 IL2 IL3 IL3 3f0 5f0 7f0 f 3f0 5f0 7f0 f Slika 2: Harmonske komponente v nevtralnem vodniku so enake vsoti komponent v posameznih faznih vodnikih (na sliki je predpostavljen enak fazni kot) 2. SPREMLJANJE PARAMETROV ELEKTRIČNE ENERGIJE PRI POLNJENJU VOZIL NA ELEKTRIČNI POGON Na osnovi potencialnih teţav v EE omreţju, ki jih, kot posledico masovnega polnjenja vozil na električni pogon, v prihodnosti lahko pričakujemo, se je pokazala potreba po merjenju negativnih učinkov. Da bi lahko spremljali parametre kakovosti električne energije (e. e.) in analizirali proces polnjenja, smo se odločili, da določene polnilne postaje v Sloveniji opremimo z analizatorji EE omreţja. 2.1 Vzpostavitev VPN povezav med polnilnimi mesti in streţnikom za zbiranje podatkov Druţba SODO ima trenutno nameščne analizatorje na treh polnilnih mestih, ki se nahajajo v okolici različnih slovenskih mest (Kranj, Maribor in Piran). Da bi zagotovili avtomatično pošiljanje izmerjenih veličin na centralno lokacijo in omogočili daljinsko nastavljanje parametrov analizatorja, smo morali vzpostaviti primerno komunikacijsko infrastrukturo. Zaradi razširjenosti in nizkih stroškov smo izbrali Internetno omreţje. Na dveh lokacijah je ţe bil zagotovljen dostop do interneta, preko fiksnega omreţja, na enem polnilnem mestu pa je bil dostop do Interneta mogoč le preko 2G/3G mobilnega omreţja. V tabeli 1 so navedene lokacije, ponudniki internetnih storitev in uporabljena tehnologija, preko katerih so posamezna polnilna mesta in centralna lokacija povezani v Internetno omreţje: Polnilno mesto Lokacija MB Razvojna Agencija; PEČJAK; Črešnjice pri Podnartu PIRAN; Parkirišče SODO-Server; Minarykova ul. 5 ISP Telemach SiOL Mobitel SiOL Tehnologija Optika / Ethernet xDSL / PPPoE 2G/3G Optika / Ethernet Tabela 1: Lokacije polnilnih mest, ponudniki Internetnih storitev in uporabljena tehnologija 22 Ker javno Internetno omreţje nima implementiranih nikakršnih varnostnih mehanizmov, v osnovi ni primerno za prenos poslovnih informacij. Za potrebe varnega prenosa preko internetnega omreţja so v preteklosti razvili t.i. zasebna privatna omreţja – VPN (Virtual Private Network), ki s pomočjo avtentifikacije in/ali enkripcije zagotavljajo varen prenos poslovnih informacij preko VPN tunela. Pri povezovanju LAN omreţij preko VPN (LAN to LAN VPN) moramo zagotoviti, da je vsak LAN v svojem pod-omreţju (nap. LAN1: 192.168.1.0 / LAN2: 192.168.2.0…), sicer se usmerjanje ne more izvajati (oba LAN-a sta v istem logičnem podomreţju). Na tej osnovi smo najprej pripravili tabelo s potrebnimi IP naslovi v LAN in WAN omreţju: LAN Prehod Server /CVMk2 WAN Prehod SODO - Server 192.168.10.0/24 192.168.10.1 192.168.10.2 193.95.225.142/30 193.95.225.141/30 MB Razvoj. Agen. 192.168.20.0/24 192.168.20.1 192.168.20.2 194.152.2.71/28 194.152.2.65/28 KR-Pečjak 192.168.21.0/24 192.168.21.1 192.168.21.2 86.61.79.156 PPPoE Piran 192.168.22.0/24 192.168.22.1 192.168.22.2 Dinamični IP PPP Tabela 2: Predviden IP naslovni prostor Za vpostavitev in zaključevanje VPN povezav se uporabljajo namenski VPN koncentratorji, poţarni zidovi (Firewall) v novejšem obdobju pa to nalogo lahko opravljajo vedno bolj zmogljivi usmerjevalniki. Na lokacijah s fiksnim dostopom do Interneta smo namestili Mikrotik-ov router RB450G, predvsem zaradi zmogljivega procesorja, saj je tehnologija IPSec procesorsko precej zahtevna. Za povezavo preko mobilnega omreţja smo uporabili Mikrotikov usmerjevalnik RB 411AUHR, v katerega smo namestili 2G/3G mPCIe kartico SierraWireless MC8790. 3G modul SierraWireless MC8790 Mikrotik RB 450G Mikrotik RB 411UAHR + 3G mPCIe Slika 3: Usmerjevalniki Mikrotik (vir: Internet) Ker mobilni operaterji v praksi ne dodeljujejo javnih statičnih IP naslovov, smo na polnilnem mestu Piran vzpostavili L2TP VPN tunel, vzpostavljanje VPN tunela pa se vedno prične iz smeri Pirana proti centralni lokaciji (poljuben WAN IP na izvorni lokaciji). Tunel L2TP v osnovi sicer ni kriptiran, kar pa ni moteče, saj je prenos podatkov v dostopovnem mobilnem omreţju ţe kriptiran s 128 bitnim ključem. Slika celotnega omreţja je prikazana na sliki 4. 23 MB razvojna agencija .2 192.168.20.0/24 .1 Server (port 8080) Client .71 194.152.2.64/28 .65 Circutor Power Studio Circutor Power Studio IPSec VPN 192.168.21.0/24 .2 .1 IPSec VPN .2 Internet .1 86.61.79.156 Pečjak Črešnjice pri Podnartu .141 PPPoE 192.168.10.0/24 .142 193.95.255.140/30 192.168.22.0/30 .1 .2 2G/3G L2TP VPN Piran parkirišče Client ISP access router Circutor Power Studio SODO router Slika 4: VPN omreţje za nadzor in zajemanje merilnih podatkov s polnilnih mest Za kreiranje IPSec VPN povezave med dvema točkama je potrebno najprej vzpostaviti povezavo s sosednjim usmerjevalnikom (IPSec peer), kjer vnesemo zahtevane parametre (IP naslov, secret key…) ter izberemo ustrezne algoritme in protokole (t.i. prva faza varnosti). V drugi fazi kreiramo ustrezno politiko (IPSec Policy), kjer izberemo način kriptiranja vsebine (Payload), javne in privatne IP naslove ter vpišemo ime predloge (proposal), v kateri se določi način avtentifikacije in algoritem za kriptiranje. Primer konfiguracije IPSec povezave med centralno lokacijo SODO in Mariborsko razvojno agencijo prikazuje slika 5. Mariborska razvojna Agencija .2 .1 192.168.20.0/24 SODO .71 .65 194.152.64/28 .141 .142 Internet 193.95.255.140/30 Slika 5: Vzpostavitev VPN povezave med dvema točkama na usmerjevalniku Mikrotik 24 Da bi zagotovili dosegljivost analizatorja preko Internetnega omreţja, je potrebno vpisati IP naslove, ki smo jih predvideli v tabeli 2. 2.2 Konfiguracija in nastavite programske opreme CircutorPowerStudio na strani streţnika Programska oprema, ki teče na streţniku, nudi module, ki omogočajo: a) da opravimo potrebno konfiguracijo, ki zagotavlja vzpostavitev komunikacije z analizatorji na oddaljenih lokacijah, b) da izberemo veličine, ki se bodo zapisovale v lokalni pomnilnik (Memory Card) analizatorja in nastavimo parametre, ki so potrebni za pravilno predstavitev izmerjenih veličin, c) kreiranje uporabniških računov (accountov) in pravic, na osnovi katerih si lahko uporabniki ogledajo merilne podatke (glede na nivo dodeljenih pravic) in d) da streţnik prejema in zapisuje merilne podatke, ki mu jih pošiljajo analizatorji z oddaljenih lokacij. Uporabniki z uporabo instaliranega klienta dostopajo do podatkov (rezultatov), ki se nahajajo na streţniku, skladno z dodeljenim nivojem pravic. Ad a)Vzpostavitev komunikacije z analizatorji na oddaljenih lokacijah V meniju Setup Device izberemo napravo, s katero ţelimo vzpostaviti komunikacijo. Vpišemo ime naprave (nap. KP-Piran) ter v polju Setup pripadajoče omreţne naslove (IP, masko, prehod). Slika 6: Dodelitev imena in IP naslova analizatorju CVMk2 Pri tem so vrata (port) 502 namenjena prenosu podatkov, medtem ko so vrata 30718 (ConfigurationPort) namenjena za konfiguriranje analizatorja. Ad b) Nastavljanje parametrov analizatorja Ko je povezava do analizatorja vzpostavljena, merjenim veličinam v meniju Variable Units nastavimo število decimalnih mest, na katero se merjena veličina zaokroţi, in jim dodelimo ustrezne enote: 25 Slika 7: Določitev zaokroţevanja in izbira enot za merjene veličine V meniju DeviceParameters izvedemo nastavitve notranjih parametrov (t.i. parametriranje), ki so ključni za pravilno prikazovanje izmerjenih veličin. Slika 8: Nastavljanje parametrov (t.i.parametriranje) analizatorja CVMk2 Ker so parametri pomembni, je dodan podrobnejši opis: Capture period: perioda zapisovanja vzorčenih podatkov v pomnilno kartico. Synchronize clock: Sinhronizacija ure s streţnikom (ki je sinhroniziran na streţnik NTP Network Time Protocol). Transformation ratio: Nastavimo prestavno razmerje merilnih transformatorjev za napetost, tok in nevtralni vodnik. Period: območje integracije, ki je nastavljivo med 1 in 60 minut. Type of windowing: način oknenja pri zajemu v periodi integriranja (na voljo je fiksno ali drseče okno). Frekvenca: 50/60 Hz. 26 Selector: Tukaj lahko nastavimo, kateri tip popačenja bo naprava prikazovala: srednjo kvadratično vrednost/RMS ali osnovni harmonik. Type of synchronism: v tem oknu lahko nastavimo, da so spremembe tarife sinhronizirane na interno uro in koledar ali preko oddaljene ure (za kar je potrebna dodatna razširitvena kartica). V oknu Memory Card izberemo aktualne spremenljivke (merjene veličine), ki jih analizator shrani na lokalno pomnilno kartico. Slika 9: Na voljo je velik izbor veličin, ki jih lahko analizator izmeri in shrani v lokalni pomnilnik Ad c) Kreiranje uporabniških računov in profilov V oknu Preferences (nastavitve) nastavimo uporabniške račune, na osnovi katerih uporabniki s pomočjo klientov dostopajo do profilov, ki smo jih ustvarili. Najprej nastavimo uporabniški račun administratorja (Editing password), ki uporabniku omogoča urejanje opisanih nastavitev. V tem oknu še izberemo jezik ter vrata (port), preko katerega uporabniki dostopajo do streţnika. Slika 10: Kreiranje administratorskega računa in določanje vrat, na katerih streţnik čaka na zahteve V meniju SetupUsers najprej kreiramo profile, nato pa posameznemu profilu dodelimo dostop do podatkov, ki so bili poslani z izbranih analizatorjev. S slike 12 je razvidno, da so v 27 profilu SODO na voljo podatki, ki jih do streţnika pošiljajo vsi analizatorji, ki so trenutno povezani v sistem, medtem ko so za profil Pečjak na voljo le podatki, ki jih do streţnika pošilja analizator KR-Pecjak. Slika 11: Primer dodajanja analizatorjev kreiranim profilom Nato kreiramo uporabniške račune (dodelimo imena in gesla ter druge opise), nato pa uporabniku dodelimo profile, do katerih je upravičen: Slika 12: Kreiranje uporabnika in dodelitev profilov Ad d) Dostop do podatkov s klientom PowerStudio Najprej se poveţemo na javni IP naslov usmerjevalnika 193.95.255.142, vrata 8080. Usmerjevalnik je konfiguriran tako, da promet, ki prispe na vrata 8080, posreduje na privatni IP naslov streţnika 192.168.10.2 (t. i. port forwarding v načinu translacije omreţnih naslovov - NAT). Pojavi se okno za avtentifikacijo, preko katerega se prijavimo v sistem: 28 Slika 13: Vzpostavljanje povezave s streţnikom, v klientu PowerStudio Če si ţelimo ogledati trenutne vrednosti merjenih veličin na določenem polnilnem mestu, si v meniju Devices izberemo analizator, na kar se pojavi okno, v katerem si lahko ogledamo izmerjene vrednosti: Slika 14: Sistem omogoča spremljanje velikega števila trenutnih vrednosti Meni Graph nam nudi tri menije prikazovanja: Standard, Harmonics in Event Duration. V meniju Standard se pojavi okno, v katerem izberemo veličine, ki jih ţeli opazovati oz. analizirati: 29 Slika 15: Izbira parametrov za analizo v meniju Graph>Standard Proizvajalec je omejil število parametrov, ki jih lahko spremljamo, na 50 (če število prekoračimo, nas sistem opozori). Z večanjem števila parametrov postaja grafična predstavitev vse bolj nepregledna. Primer grafa za parametre, ki so bili izbrani v zgornjem primeru prikazuje slika 16: Slika 16: Časovni potek izmerjenih vrednosti izbranih veličini v meniju Graph>Standard na sliki 15 30 Orodna vrstica (levo spodaj) omogoča uporabniku izbiranje časovnega intervala, zdruţevanje, ter pomikanje po časovni osi . V meniju Harmonics najprej izberemo, v katerih vodnikih ţelimo opazovati harmonike. Po potrjeni izbiri se pojavi graf z izbranimi harmoniki. Slika 17: Prikaz višjih harmonskih komponent za izbrane fazne vodnike menija Graph>Harmonics. Vse podatke v grafični obliki je mogoče prikazati tudi v numerični obliki v meniju Table. 31 3. SKLEP Iz rezultatov je mogoče razbrati, da se vozila redno polnijo le na polnilnem mestu KR-Pečjak, kjer se uporabnik intenzivno ukvarja z razvojem avtomobilov na električni pogon. Polnjenje se preteţno izvaja ponoči, med 22:00 uro in 6:00 uro, polnita pa se eno ali dva vozili. Rezultati kaţejo na izrazito visoke vrednosti skupnega tokovnega harmonskega popačenja v nevtralnem vodniku ob tokovni obremenitvi okoli 16A. V primeru velikega števila polnilnih postaj v eni napajalni točki, so takšne vrednosti kritične in narekujejo izvedbo ukrepov za odpravo negativnih učinkov. Ukrepi morajo zagotoviti izločanje (dušenje) višjih harmonskih komponent in sicer v točki priključitve polnilnih postaj. Ker neţelenega pojava višjih harmonskih komponent ni mogoče kompenzirati z nobenimi pasivnimi elementi, je potrebno uporabiti aktivne filtre. Popačenj, ki v ničelnem vodniku dosegajo nekaj 100 %, popačenj v faznih vodnikih še nismo uspeli zadovoljivo pojasniti. Za končno oceno vpliva bo potrebno pridobljene merilne rezultate podrobno analizirati ter povečati vzorec merilnih mest, predvsem tistih, kjer je frekvenca polnjenja velika. Ţal sistem pri prikazu harmonskih komponent v faznih in ničelnem vodniku ne prikazuje faznih zamikov, tako o njihovi prisotnosti lahko sklepamo posredno (vsota faznih harmonikov določenega reda ni enaka harmononiku v ničelnem vodniku – slika 17). Dosedanje izkušnje kaţejo, da predstavljena komunikacijska rešitev deluje izredno stabilno, zanesljivo in varno, zaradi česar je smiselno uvajanje na področje komunikacijske infrastrukture za pametna omreţja (Smart Grids), saj se izognemo teţavam, s katerimi se sicer srečujemo pri tehnologijah PLC/DLC: refleksije, interferenčne in ostale motnje v omreţju, nizka prepustnost…. Predlagano rešitev (predvsem preko mobilnega omreţja) je mogoče s pridom uporabiti tudi pri reševanju pritoţb odjemalcev električne energije, saj analizator nudi sprotno spremljanje dogodkov (event) in širok nabor parametrov, ki so potrebni pri analizi kakovosti oskrbe z električno energijo. 4. 1. 2. 3. LITERATURA Circutor Power Studio 2.7 user manual Circutor three phase power analyzer and power quality user manual www.fibernet.si/f/docs/Teoreticne_osnove-harmonski_tokovi.pdf 32 POSODABLJANJE PROCESNIH SISTEMOV VERIGE DRAVSKIH HIDROELEKTRARN Dalibor Kranjčič Dravske elektrarne Maribor, d. o. o [email protected] Povzetek V prispevku so opisani posegi posodabljanja in nadgrajevanja procesnih sistemov Dravskih hidroelektrarn Maribor (DEM), ki temeljijo na sodobnih informacijskih in telekomunikacijskih tehnologijah. Poudarek je na posegih virtualizacije informacijskega dela procesnih sistemov in na tehnologijah dostopanja do celotne računalniško/krmilniške strukture v procesnem omreţju DEM. Opisane so še bodoče smernice za nadgrajevanje tovrstnih tehnologij in tudi posebnosti procesnih omreţij pri zagotavljanju informacijske varnosti. 1 UVOD V zadnji dekadi je prišlo do velikih sprememb na področju informatizacije procesnih sistemov. Znana struktura procesnih sistemov, ki temelji na povezavi procesnih krmilnikov v industrijska omreţja (PROFIBUS, MODBUS) se nadgrajuje in posodablja z uvajanjem standardnih informacijskih rešitev. Procesni krmilniki in ostale sorodne naprave se povezujejo v omreţja TCP/IP, uvajajo se poţarni zidovi in namenski streţniki. Na verigi Dravskih elektrarnah Maribor (DEM) se uporabljajo procesni sistemi različnih proizvajalcev in različnih starosti. Da se lahko zagotavlja zanesljivo obratovanje le-teh, so se izvedli v zadnjih letih ukrepi za njihovo posodabljanje in nadgrajevanje – uporabljene so tako standardne rešitve proizvajalcev kot tudi lastne rešitve, na primer: pretvorba informacijske ravni procesnega sistema v navidezne streţnike (virtualizacija). Veliko pozornosti pri posodabljanju in nadgrajevanju procesnih sistemov se je posvečalo tehnologijam dostopanja do procesnih sistemov. V nadaljevanju so predstavljeni sedanji in prihodnji posegi posodabljanja in nadgrajevanja procesnih sistemov verige Dravskih elektrarn: opisani so postopki virtualizacije procesnih streţnikov, podan je pregled tehnologij dostopanja do procesnih sistemov in prikazane so posebnosti usklajevanja procesnih omreţij z varnostnim standardom ISO 27001. 2 OPIS PROCESNIH IN NADZORNIH SISTEMOV DEM Procesni in nadzorni sistemi DEM so naslednji: Krajevni procesni sistemi hidroelektrarn –– streţniki za upravljanje procesnih krmilnikov in za predstavitev uporabniških podatkov (SCADA) ter za komunikacijo s centrom vodenja (CV). Na DEM se uporabljajo naslednji krajevni procesni sistemi: - Procesni sistem ABB ADVANT/ VISPRO –– sistem temelji na procesnih krmilnikih ADVANT, proizvajalca ABB, in na nadzornem programskem okolju (SCADA) VISPRO, proizvajalca Visual Systems Automation Gmbh. V sedanji različici sistem deluje od leta 2001 na sledečih elektrarnah: Mariborski Otok, Vuzenica, Dravograd, Formin in na jezu Markovci. Na procesnih streţnikih je nameščen operacijski sistem Suse Linux, različica 8.2. 33 - Procesni sistem SIEMENS PCS7 –– uporablja se na hidroelektrarnah Vuhred in Oţbalt od leta 2003 (različica 5.1) ter elektrarni Zlatoličje in jezu Melje od leta 2008 (različica 6.1). - Procesni sistem GESPAC/Korona –– v sedanji različici deluje od leta 1994 in predstavlja najstarejši procesni sistem na DEM. Sistem sestavljajo v mreţo povezani vgrajeni sistemi oziroma krmilniki GESPAC. Sistemi za oddaljeni nadzor krajevnih procesnih sistemov –– navidezni streţniki za dostopanje do procesnih streţnikov, krmilnikov in ostale procesne opreme na hidroelektrarnah. Center vodenja (CV) DEM –– sestavlja ga struktura streţnikov za vodenje proizvodnje in za predstavitev, arhiviranje ter analizo procesnih podatkov. Slika 1: Pregled procesnih in nadzornih sistemov DEM 3 POSODABLJANJE PROCESNIH SISTEMOV DEM V nadaljevanju so opisani posegi posodabljanja različnih tipov procesnih sistemov na DEM. 3.1 Posodabljanje procesnega sistema GESPAC/Korona Sistem deluje v sedanji različici od leta 1994 naprej in predstavlja najstarejši procesni sistem na DEM. Trenutno teče postopek iskanja idejnih rešitev za njegovo posodobitev. 3.2 Posodabljanje procesnega sistema SIEMENS/PCS7 V naslednjem letu bo realizirana posodobitev informacijske strukture na hidroelektrarnah Vuhred in Oţbalt s prehodom iz različice procesnega sistema 5.1 na različico 7.2. 34 3.3 Posodabljanje procesnega sistema ABB ADVANT/ VISPRO Ta procesni sistem predstavlja nenavadno različico »hibridnega« procesnega sistema, ki je sestavljena iz procesnih krmilnikov druţine ABB ADVANT in informacijske ravni streţnikov, na katerih je nameščeno nadzorno programsko okolje VISPRO. Celotna programska oprema je nameščena na zastareli strojni opremi in ni zdruţljiva z novo, kar resno ogroţa delovanje procesnega sistema v celoti, saj je s tem njegova ţivljenjska doba omejena. Posodobitev programske opreme procesnega sistema ADVANT/VISPRO se je izvedla s postopkom virtualizacije –– »stari« fizični streţniki procesnega sistema so bili pretvorjeni v navidezne (virtualne) streţnike in prenešeni v navidezno okolje VMware workstation 7, ki deluje na novi strojni opremi. Postopek virtualizacije je bil strokovno zahteven, ker za operacijske sisteme, ki so nameščeni na »starih« streţnikih, niso na voljo orodja za samodejno pretvorbo v navidezne streţnike. Virtualizacija je potekala v naslednjih korakih: Arhiviranje datotečnih sistemov »fizičnih« streţnikov procesnega sistema ADVANT/VISPRO. Prenos arhiviranih datotečnih sistemov na navidezne streţnike, ki sedaj delujejo na novi strojni opremi. Dearhiviranje prenesenih datotečnih sistemov v korensko mapo na navideznih diskih navideznih streţnikov. Sprememba ključnih sistemskih datotek na novonastalih datotečnih sistemih (omreţne nastavitve, nastavitve zaganjanja streţnika, gonilniki…). V preteklih letih so se na DEM ţe izvedle virtualizacije procesnih sistemov, vendar le delno. Virtualizirali so se manj zahtevni deli procesnega sistema, na primer delovne postaje in paneli na dotik, nameščeni na agregatih. Pridobljene tovrstne izkušnje so predstavljene na konferenci PIES 2010 [2]. Virtualizacija celotne informacijske ravni procesnega sistema ADVANT/VISPRO je zahtevala test v realnih obratovalnih razmerah. Test je bil izveden 17. 3. 2011 [3] na hidroelektrarni Mariborski otok. Posebnost testnega sistema je bila v tem, da je le-ta vključeval še delno virtualiziran center vodenja DEM, s katerim so bile preverjene ključne funkcije vodenja elektrarne. Poseg je zahteval usklajenost dispečerjev, deţurnega obratovalnega osebja in sistemskih skrbnikov procesnega sistema ADVANT/VISPRO ter CV DEM. Na sliki 3 je podan shematski prikaz testne konfiguracije. Zgornji del slike prikazuje dejanski (fizični) sistem, ki ga sestavljata dve delovni postaji tipa HP xw4600, na kateri so prenešeni navidezni streţniki procesnega sistema ADVANT/VISPRO in sistema CV DEM. Spodnji del slike 3 pa prikazuje dogajanje na navidezni ravni sistema –– na desni strani so prikazani navidezni streţniki procesnega sistema ADVANT/VISPRO, na levi pa navidezni streţniki CV DEM. 35 Slika 2: Shematski prikaz testnega sistema na HE Mariborski otok, 17. 3. 2011 Po virtualizaciji procesnega sistema ADVANT/VISPRO se celotna informacijska struktura lahko prenese na streţnik, ki ni nujno nameščen na sami hidroelektrarni –– tj. koncept računalništva v oblaku. Takšen pogled na virtualizacijo je povsem običajen v svetu poslovne informatike, medtem ko se v procesnih sistemih pojavlja določena zaskrbljenost in celo groţnja v pogledu varnosti, ker nasprotuje pravilom varnega obratovanja hidroelektrarne. Hidroelektrarne so energetsko in informacijsko zasnovane kot popolnoma samostojni objekti, ki lahko, ob pomoči deţurnega osebja, samostojno nadaljujejo proizvodnjo in hkrati zagotovijo visoko varnostno raven tudi ob izpadu omreţne povezave. Selitev informacijske strukture procesnega sistema v oblak bi ob prekinitvi omreţne povezave med procesnimi streţniki in krmilniki onemogočila varno in zanesljivo upravljanje hidroelektrarne. 4 TEHNIKE DOSTOPANJA DO PROCESNIH SISTEMOV IN ORGANIZACIJA TEHNIČNEGA OMREŢJA Tekom posodabljanja procesnih sistemov so bile prepoznane potrebe po oddaljenem dostopu, ne le do ravni fizičnih streţnikov (SCADA), temveč tudi do ravni krmilnikov procesnega sistema. Sprva se je do različnih procesnih sistemov dostopalo iz različnih delovnih postajah – – na vsaki delovni postaji je bila nameščena ustrezna različica operacijskega sistema in namenska programska oprema za dostop do enega tipa procesnega sistema. Sčasoma so bile te delovne postaje z virtualizacijo pretvorjene v navidezne računalnike/streţnike in nato prenešene na eno »fizično« delovno postajo. Število virtualiziranih delovnih postaj je naraščalo in s tem tudi potrebe po močnejši strojni opremi. Trenutno so navidezni streţniki nameščeni na centralnem streţniku za dostopanje do procesnih sistemov (HP ProLiant BL680c Blade) v navideznem okolju VMware ESXi, različica 4.1.0. 36 Na sliki 3 je prikazan shematski prikaz oddaljenega dostopa do procesnega sistema ADVANT/VISPRO. Levi del slike 3 prikazuje tehnični del omreţja, v katerem se nahajata procesni sistem ADVANT/VISPRO in centralni podatkovni streţnik za dostop do procesnih sistemov. Desni del slike 3 prikazuje poslovni del omreţja. Prav v tem času poteka postopek ločevanja omreţij TCP/IP DEM na poslovni in tehnični del, ki se izvaja zaradi usklajevanja z varnostnimi pravili standarda ISO 27001 (kontrola ločevanja omreţij). Slika 3: Shematski prikaz dostopanja do procesnega sistema ADVANT/VISPRO Poslovno in tehnično omreţje je medsebojno ločeno s poţarnim zidom –– dostop iz poslovnega v tehnično omreţje je omogočen le za določene uporabnike in namenske programe, kar se opredeli z naslovom IP delovne postaje in številko vrat TCP v nastavitvah poţarnega zidu (glej desni del slike 4). Ločevanje omreţij se ne izvaja samo zaradi sledenja smernicam standarda ISO 27001, temveč tudi zaradi mnoţice posebnih naprav (krmilniki, zaščitne naprave), ki so sicer del omreţja, pa vendar se razlikujejo od navadne strojne opreme poslovnih informacijskih sistemov. Značilno za te naprave je, da uporabljajo zastarele komunikacijske protokole, kar prinaša dodatna varnostna tveganja. V letu 2009 se je izvedlo več ukrepov za zmanjšanje teh tveganj v procesnem sistemu ADVANT/VISPRO: Na streţnikih procesnega sistema ADVANT/VISPRO je ukinjen povezovalni protokol TELNET in zamenjan s protokolom SSH (Secure Shell). Terminalski in grafični (okna X) dostop do streţnikov procesnega sistema ADVANT/VISPRO se izvaja s programskim orodjem Reflection X, različica 14.1, proizvajalca Attachmate. 37 Ukinjena je moţnost oddaljene prijave na procesni streţnik s skrbniškim geslom –– omogočena je le oddaljena prijava z uporabniškim geslom. Sistem oddaljenega dostopa, prikazan na sliki 3, omogoča poseganje v vse ravni procesnega sistema –– sistemski skrbnik lahko oddaljeno pregleduje slike in izvaja inţeniring nadzornega sistema in ima hkrati moţnost poseganja v programsko opremo procesnih krmilnikov. Dostop do procesnih krmilnikov se izvaja iz navideznega streţnika Win2000, medtem ko se navidezni streţnik Suse8.2 uporablja za dostop do nadzornega okolja VISPRO. Ostali uporabniki lahko le pregledujejo slike nadzornega sistema VISPRO v spletnem brskalniku, kar trenutno omogoča protokol VNC, nameščen na streţniku Suse8.2. Na sliki 4 je prikazan zgled komunikacijskega testa med procesnim sistemom ADVANT/ABB in sistemom CV DEM. Tovrstni test je preteklosti izvajal sistemski skrbnik procesnega sistema s proţenjem podatkovnih v programski opremi krmilnika (na objektu), medtem ko je sistemski skrbnik CV DEM opazoval prihod sproţene podatkovne točke (v CV DEM). Zahvaljujoč sistemu oddaljenega dostopa skrbnik CV DEM in skrbnik hidroelektrarn danes izvajata komunikacijske teste v istem prostoru, kar privede do zmanjševanja časa testiranja in prevoznih stroškov izvajalcev le-tega. Slika4: Zgled komunikacijskega testa med procesnim sistemom ADVANT/VISPRO in CV DEM 5 NADGRADNJA PROCESNIH SISTEMOV Z UVAJANJEM PROTOKOLA OPC V postopku posodabljanja procesnih sistemov so bile izraţene ne le potrebe po oddaljenem dostopu, ki omogoča različnim sluţbam DEM pregledovanje ţelenih podatkov, temveč tudi potrebe po uporabniku prijazni predstavitvi le-teh. Uporabniki procesnih sistemov so hitro 38 spoznali, da so starejši in novejši procesni sistemi dokaj »okorni« –– njihova funkcionalnost često ne omogoča izvaţanje procesnih podatkov v standardne pisarniške programe (excel) in ustrezno shranjevanje in predstavitev v ţelenih tekstovnih in slikovnih oblikah. Sistemski skrbniki procesnih sistemov so ugotovili, da potrebujejo orodja, s katerimi bi skupinam uporabnikov omogočili preprost dostop do ţelenih procesnih podatkov in slik. Tovrstne storitve omogočajo komunikacijski protokoli OPC (Object Linking and Embedding for Process Control), ki so opredeljeni z naborom standardov oziroma specifikacij. Prvi standard OPC, ki se sedaj imenuje OPC Data Access, je nastal s sodelovanjem vodilnih proizvajalcev iz področja avtomatizacije procesnih sistemov in podjetja Microsoft. Standard bazira na Microsoftovih tehnologijah OLE COM in DCOM in definira set objektov, vmesnikov in metod za povezovanje in izmenjavo informacij med namenskimi programi (aplikacijami) procesnih sistemov. Komunikacija OPC temelji na modelu streţnik/odjemalec. Razvoj OPC streţnika se običajno izvede pri proizvajalcu procesne opreme, s čimer je omogočeno, da se razvijalci programske opreme osredotočijo na razvoj kvalitetnih namenskih programov. Tako različni proizvajalci programske opreme izdelujejo odjemalce OPC, ki omogočajo shranjevanje in analizo procesnih podatkov ter tudi spletno prikazovanje le-teh v poljubnih grafičnih oblikah. Slika 5 prikazuje idejno rešitev nadgradnje procesnih sistemov DEM z uvajanjem streţnikov OPC. Slika5: Nadgradnja procesnih sistemov DEM z uvajanjem streţnikov OPC 39 6 ZAKLJUČEK V zadnji dekadi se v procesni avtomatiki pospešeno informatizirajo procesni sistemi. Tako se v sodobne procesne sisteme uvajajo standardne informacijske rešitve, ki so značilne za svet poslovne informatike in omogočajo preprosto poseganje v vse ravni procesnih sistemov. Kljub informatizaciji procesnih sistemov pa razvoj le-teh nekoliko zaostaja zaradi zahtev proizvajalcev, ki omejujejo ali celo odsvetujejo posodabljanje varnostnih paketov in operacijskih sistemov, kar opravičujejo s posebnostmi lastne programske opreme. Poleg tega se v precejšnjem naboru procesnih sistemov pogosto pojavljajo naprave, ki se po svoji zasnovi in povezljivosti v omreţje TCP/IP lahko opredelijo kot računalniki, vendar pa gre za povsem namenske sisteme (krmilniki, energetske zaščitne naprave, vgrajeni sistemi), ki prinašajo dodatna varnostna tveganja. Tovrstni izzivi so bili prav tako prepoznani pri dejanjih »osveţitve« procesnih sistemov DEM s sodobnimi informacijskimi tehnologijami, ki so privedle do: posodabljanja procesnih streţnikov z virtualizacijo, nadgrajevanja tehnik dostopa in do usklajevanja omreţja s varnostnimi zahtevami standarda ISO 27001. Vsi ti posegi omogočajo robustnejši in kvalitetnejši nadzor procesnih sistemov, kar se kaţe v pozitivnem vplivu na zvišanje zanesljivosti, učinkovitosti in varnosti neprekinjenega obratovanja. [1] Dalibor Kranjčič, Drago Taljan, Iztok Dover, Marwan Al-Ayoub, Centralizacija oddaljenega nadzora procesnih sistemov z uporabo navideznih streţniških okolij, 5. Konferenca Avtomatizacija v industriji in gospodarstvu, Maribor 11. –– 12. April 2007. [2] Dalibor Kranjčič, Jernej Brglez, Drago Taljan, Andrej Steinbach, Uvajanje navideznih streţnikov v procesne in nadzorne sisteme, Posvetovanje informatikov energetikov Slovenije PIES, 24. –– 26. november 2010. [3] Dalibor Kranjčič, Alojz Jeznik, Marko Rebernik, Posodobitev in razširitev procesnega sistema ABB, CIGRE –– 10. Konferenca slovenskih elektroenergetikov, Ljubljana, 31. 5 ––1. 6. 2011. 40 IMPLEMENTACIJA MREŢNEGA PROTOKOLA IEC 60870-5-104 V TEHNIČNI SISTEM VODENJA Emil Cek, Dejan Kuţnik, Marko Goršek, Goran Uršič Elektro-Slovenija, d.o.o., Hajdrihova 2. 1000 Ljubljana [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Povzetek ELES posodablja komunikacije sistema vodenja elektroenergetskega sistema (EES). Do pred kratkim je komunikacija med postajnimi računalniki RTU in centri vodenja potekala večinoma preko PDH (FMX) omreţja po serijskih komunikacijah z uporabo standardnih ali lastniških protokolov. Z razvojem tehnologije telekomunikacijske in procesne opreme so se pojavile zahteve po migraciji procesnih storitev na TCP/IP/Ethernet omreţje. Vključitev novih RTU-jev, ki podpirajo le mreţni protokol, zahteva dograditev novega protokola v centrih vodenja ter prilagoditev TK omreţja. Pri nadgradnji centrov vodenja je potrebno razmisliti o strategiji razvoja procesnih komunikacij in poiskati rešitve, ki bodo omogočale čim laţjo migracijo na nove tehnologije ter dolgo uporabnost izbranih rešitev. Na ELES-u smo izbrali rešitev z vgradnjo pretvornikov protokola IEC 101/104, s katero bodo vsi objekti, ki z obstoječim sistemom SCADA/EMS 3 komunicirajo po serijskem protokolu IEC 60870-5-101, z novim sistemom SCADA/EMS komunicirali le po mreţnem protokolu IEC 60870-5-104. 1. UVOD Za uspešno poslovanje energetskih druţb so procesni podatki ključnega pomena. Procesni podatki se v centrih vodenja zbirajo iz postajnih računalnikov energetskih objektov (RTP, HE, TE, NE), iz partnerskih centrov vodenja (distribucija, proizvodnja, ENTSO-E4 partnerji) in ostalih virov. Najpomembnejši vir podatkov, preko katerega se izvaja tudi daljinsko krmiljenje energetskega sistema, predstavljajo postajni računalniki (RTU). Na ELES-u je do pred kratkim komunikacija med RTU-ji in centri vodenja potekala večinoma preko PDH (FMX) omreţja po serijskih komunikacijah (V.24/RS-232) z uporabo standardnih (IEC 60870-5-101) ali lastniških protokolov (MIS, NEO). Z razvojem tehnologije telekomunikacijske in procesne opreme so se pojavile zahteve po migraciji procesnih storitev na TCP/IP/Ethernet omreţje. Namenski cilj projekta implementacije mreţnega protokola v tehnični sistem vodenja (TSV) je zagotoviti zanesljiv, moderen in tehnološko sprejemljiv način prenosa procesnih podatkov iz energetskih objektov v centre vodenja, s čimer bo povečana kakovost upravljanja prenosnega omreţja ter s tem izboljšana zanesljivost delovanja EES Slovenije. Pričakovani učinki tega projekta so: povečanje zanesljivosti in razpoloţljivosti upravljanja prenosnega omreţja zaradi fleksibilnosti komunikacij med RTU-ji in novim sistemom EMS, zmanjšanje rizičnosti ključnih procesov ter boljše obvladovanje tveganj, posodobitev funkcionalnosti komunikacij v smislu nadziranja in upravljanja ter laţje vzdrţevanje in parametriranje sistema komunikacij z RTU-ji. 3 EMS – Energy Management System 4 ENTSO-E – European Network of Transmission System Operators for Electricity 41 2. PRILAGODITEV OBSTOJEČEGA SISTEMA EMS NOVIM ZAHTEVAM Obstoječi sistem EMS podpira serijske komunikacije po protokolu IEC 101 in mreţne komunikacije ELCOM-905. Leta 2009 smo sistem EMS nadgradili s podvojenim parom IEC 104 koncentratorjev - IpConv6, za potrebe vključevanja RTU-jev po protokolu IEC 104. Koncentrator IpConv je realiziran kot namenski industrijski računalnik na Windows platformi. Sestavljen je iz več protokolnih skladov, kateri tvorijo neodvisne module, ki komunicirajo z notranjo bazo. Njegovi osnovni funkciji sta pretvorba protokolov IEC 101/104 ter koncentracija podatkov iz več RTU-jev v en serijski kanal. Spodnja slika prikazuje nadgrajen sistem EMS s podporo protokolu IEC 104. RTP-1 RTP-2 RTP-3 IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-101 NCC EBU EBU NCC TCP/IP Ethernet RS-232 RS-232 RS-232 IEC 60870-5-104 NCC EBU NCC EBU Telekomunikacijsko omrežje FMX, DCN TCP/IP Ethernet RS-232 TIF DS RS-232 TIF Koncentrator IEC104/101 TCP/IP Ethernet RS-232 RS-232 Koncentrator IEC104/101 DS NCC EMS LAN EBU EMS LAN Slika 1: Serijske in mreţne komunikacije v obstoječem sistemu EMS 3. MIGRACIJA PROCESNIH KOMUNIKACIJ Tehnične zahteve procesnih komunikacij za potrebe daljinskega nadzora in krmiljenje EES so zelo specifične, saj morajo izpolnjevati visoke kriterije glede zanesljivosti, varnosti in obvladljivosti. To so bile osnovne smernice, ki so narekovale izbiro tehnične rešitve kot tudi nadgradnjo in razvoj ELES-ovega TK omreţja. Na podlagi teh smernic smo določili potrebne naloge za uspešno izvedbo projekta, ki so: analiza podpore protokolu IEC 104 na obstoječih RTU-jih ELES-a, testiranje ustreznosti pretvornikov protokola IEC 101/104 z zahtevami ELES-a, priprava varnostnih rešitev procesnega omreţja in uskladitev le-teh s partnerji in nadgradnja procesnega TK omreţja za podporo protokolu IEC 104 v sodelovanju s partnerji. 5 http://www.sintef.no/home/SINTEF-Energy-Research/Software/ELCOMELCBAS/ 6 Proizvajalec IpComm GmbH, Erlangen, Nemčija 42 3.1 Komunikacijska protokola IEC 60870-5-101 in 104 Komunikacijska protokola IEC 101 in IEC 104 sta predstavnika druţine protokolov standarda IEC 60870-5 in sta namenjena upravljanju na daljavo. Prvotno se je za komunikacijo med oddaljenimi postajami uporabljal standard IEC 101, ki določa uporabo neposrednih povezav med oddaljenimi postajami. Neposredne povezave so lahko realizirane na osnovi namenskih bakrenih ali optičnih kablov, sistemov Power Line Carrier (PLC) ter radijskih tehnologij. Standard IEC 101 je bil razširjen in natančneje definiran z dodatkom 2, iz leta 2001. Z razvojem tehnologije TCP/IP/Ethernet se je pojavila potreba po komunikaciji med oddaljenimi postajami preko cenovno učinkovitih paketnih sistemov. V ta namen je bil izdan standard IEC 104, ki definira izmenjavo informacij prek protokolnega sklada TCP/IP in tehnologije Ethernet. Standard IEC 101 določa delovanje na aplikacijskem nivoju, medtem ko standard IEC 104 določa način dostopa oziroma povezovanja. 7 Application Layer 6 5 4 3 Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer 2 Link Layer 1 Physical Layer IEC 101 IEC 104 IEC 60870-5-101 Companion Standard IEC 60870-5-5, IEC 60870-5-4, IEC 60870-5-3 n/a n/a n/a n/a Balanced Unbalanced IEC 60870-5-2 IEC 60870-5-2 IEC 60870-5-1 IEC 60870-5-1 (FT 1.2) (FT 1.2) RS232 (V.24) X.24/X.27 IEC 60870-5-104 Companion Standard IEC 60870-5-5, IEC 60870-5-4 n/a n/a TCP (RFC 793) IP (RFC 791) PPP Transmission of IP (RFC 1661 & RFC datagrams over 1662) ethernet network (RFC 894) X.21 Ethernet (IEEE 802.3) Slika 2: ISO/OSI model protokolov IEC 101 / 104 Čeprav IEC 104 omejuje uporabo nekaterih podatkovnih tipov (podatki s kratko časovno značko) in konfiguracijskih parametrov (vnaprej predpisana naslovna dolţina), pa je njegova največja prednost ta, da omogoča komunikacijo preko standardnih TCP/IP omreţij, ki omogočajo simultani prenos podatkov med več napravami in storitvami. Za zagotavljanje interoperabilnosti med napravami različnih proizvajalcev standard predpisuje listo interoperabilnosti posameznega protokola, ki vsebuje seznam funkcij, ki jih posamezen protokol podpira. Obseg razpoloţljivih funkcij je omejen s skupnim imenovalcem list interoperabilnosti uporabljenih naprav posameznih proizvajalcev. Zaradi ohlapnosti začetnega standarda na področju interoperabilnosti v praksi srečamo različne implementacije, ki so med seboj le delno interoperabilne ali pa sploh niso. V zadnjih letih se pojavljajo nacionalne in regijske iniciative (Nemčija, Skandinavija), ki določajo svoje liste interoperabilnosti z nekaterimi dodatnimi funkcionalnostmi, kot npr. redundanca komunikacijskih povezav. Poleg standardnih funkcionalnosti omogočata standarda IEC 101 in IEC 104 realizacijo dodatnih funkcij, ki so odvisne od posameznega proizvajalca ali projekta. Nepopolne specifikacije posameznega protokola pa lahko povzročijo teţave pri njegovi implementaciji in uporabi, zato moramo biti posebej natančni v fazi pripravljanja specifikacij projekta. 3.2 Implementacija pretvornikov protokola Na podlagi lastnega znanja in večletnih izkušenj smo na ELES-u sprejeli odločitev o uporabi pretvornikov protokola IEC 101/104 za implementacijo mreţnega protokola v TSV. Bistvene informacije o funkcionalnosti teh naprav smo pridobili s samim testiranjem vzorčnih naprav 43 dveh proizvajalcev, udeleţencev neodvisnega testa skladnosti s standardi IEC 60870-5101/104. Organizator teh testiranj je podjetje KEMA iz Nizozemske 7. Ker predstavljajo pretvorniki protokola enega od členov v verigi komunikacije med RTU-ji in centri vodenja, morajo tudi pri njih veljati visoki kriteriji zanesljivosti, vzdrţljivosti, varnosti in obvladljivosti. Za dosego teh lastnosti morajo pretvorniki protokola izpolnjevati naslednje zahteve: realiziran v obliki kompaktne elektronske naprave brez vrtljivih delov, v kovinskem ohišju s certifikatom skladnosti CE za preizkuse po harmoniziranih standardih EN 8, imeti vsaj en serijski vmesnik tipa DB9 standarda V.24/RS-232 za podporo serijskemu protokolu IEC 60870-5-101 v načinu Master (Client), imeti vsaj en mreţni vmesnik tipa RJ45 za podporo mreţnemu protokolu IEC 608705-104 v načinu Slave (Server), omogočati sočasno povezavo vsaj štirih Master (Client) naprav, omogočati popolno in transparentno pretvorbo med protokoloma IEC 101/104 brez interne baze za preslikavo vhodno-izhodnih točk, omogočati pretvorbo med 24-bitno in 56-bitno časovno značko v obe smeri, omogočati daljinski nadzor in parametriranje naprave ter biti skladen z ELES-ovo listo interoperabilnosti protokolov IEC 101 in IEC104. Pri javnem naročilu pretvornikov protokola smo poleg vseh pisnih dokazil o izpolnjevanju pogojev in posameznih tehničnih zahtev, zahtevali tudi dobavo demo naprave, katero smo lahko testirali po vnaprej predvidenih testnih scenarijih funkcionalnosti ter skladnosti z IEC standardi. Ta način izbire se je izkazal kot zelo primeren, saj smo enostavno prišli do preverjenih dobaviteljev s primernimi produkti. Po dobavi in parametriranju pretvornikov protokola je sledila faza testiranja pretvornikov protokola na realnih RTU-jih iz objektov. V ta namen smo komunikacijo z rezervnim centrom vodenja začasno preusmerili na testni poligon. Čeprav imajo dobavljeni pretvorniki certifikat skladnosti s standardi IEC 101/104 in vsi RTU-ji zadovoljivo komunicirajo s sistemom EMS, smo pri dveh tipih RTU-jev naleteli na teţave pri protokolu IEC 101. Ugotovili smo, da so to objekti, pri katerih smo tudi v obstoječem sistemu EMS imeli občasne teţave s komunikacijo, vendar smo jih reševali s preprostim ukrepom – reset komunikacije. Teţave enega tipa RTUjev smo rešili s prilagoditvijo IEC 101 Master gonilnika v pretvorniku protokola, pri drugem tipu RTU pa se je izkazalo, da gre za skrito napako v IEC 101 Slave gonilniku RTU-ja, katero je dobavitelj na našo zahtevo uspešno odpravil. Pred vgradnjo pretvornikov protokola na izbrane objekte smo na podlagi obiskov vseh objektov pripravili projektno dokumentacijo za vgradnjo pretvornikov protokola (PZI). Temu je sledila faza vgradnje pretvornikov protokola, ki je trenutno še v teku in bo zaključena v začetku leta 2012. V fazi vgradnje ponovno izvedemo testiranje komunikacije posameznega RTU-ja skupaj s pretvornikom protokola in TK omreţjem do centra vodenja. Tako opremljeni energetski objekti so pripravljeni na moderno komunikacijo tako z obstoječim kot tudi z novim sistemom EMS, katerega implementacijo planiramo v naslednjih dveh letih. 7 KEMA, Arnhem, The Netherlands 8 direktiva 2004/108/EC in Pravilnik o EMC, Uradni list RS, št. 132/06 44 RTP-2 RTP-3 RTP-4 RTP-1 RTP-5 IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-104 IEC 60870-5-104 RS232 RS232 IEC 60870-5-104 Switch Switch RS232 SDH TCP/IP Ethernet DCN RS232 PCV-1 PCV-2 RJ45 RJ45 SDH DCN PCV-1 RJ45 IEC 60870-5-104 TCP/IP Ethernet IEC 60870-5-104 TCP/IP Ethernet TCP/IP Ethernet DCN SDH RS232 RS232 PCV-2 RJ45 TCP/IP Ethernet RS232 IEC 60870-5-101 DCN SDH SDH DCN Telekomunikacijsko omrežje NG SDH, DCN TCP/IP Ethernet TCP/IP Ethernet IEC-DS IEC-DS NCC EMS LAN EBU EMS LAN Slika 3: Mreţne komunikacije bodočega sistema EMS 4. KOMUNIKACIJSKA OMREŢJA Telekomunikacijsko omreţje ELES-a je z razvojem in uvajanjem tehnoloških rešitev, ki so sledile zahtevam različnih uporabnikov, postalo celovit sistem, ki zagotavlja visoko stopnjo razpoloţljivost in omogoča skalabilnost ter prilagodljivosti pri zagotavljanju telekomunikacijskih storitev za različne vrste in stopnje zahtevnosti uporabnikov. Omreţje pokriva geografsko praktično celotno področje Slovenije in zagotavlja telekomunikacijske storitev tako za uporabnike znotraj ELES-a kot tudi za ostale uporabnike v okviru celotnega elektrogospodarstva Slovenije. Osnovna naloga ELES-ovega telekomunikacijskega sistema je, da omogoči optimalno obratovanje EES Slovenije, kar pomeni, da mora telekomunikacijsko omreţje zagotavljati predvsem: podatke realnega časa (real-time) tehnično obratovalnim sluţbam v centrih vodenja in ostalim elektroenergetskim objektom po vsej Sloveniji, s posebnim poudarkom na daljinskem krmiljenju objektov brez posadke, sprotno izmenjavo informacij med vsemi akterji trga električne energije, povezavo z drugimi TK omreţji energetskih podjetij v Sloveniji in povezavo z ENTSO-E partnerji. 45 Slika 4: Shema zagotavljanja TK storitev za EES Arhitektura in topologija omreţja za potrebe vodenje EES mora zagotavljati naslednje funkcionalne zahteve: povezavo vseh virov podatkov z uporabniki teh podatkov, najdaljše dovoljene prenosne čase do 5 ms, zadostno pasovno širino za pričakovane kratkoročne in dolgoročne zahteve glede prenosnih kapacitet, varnostne zahteve, kontrolo pristopov ter merila za varovanje zasebnosti, visoko razpoloţljivost po neprekinjenem delovanju (99,99%), fizično ločitev od ostalih komunikacij (poslovnih, komercialnih), TK omreţje za zagotavljanje povezljivosti med RTU-ji in sistemom EMS je arhitekturno razdeljeno v več segmentov: 1. segment predstavlja LAN omreţje, kjer so nameščeni streţniki sistema EMS. S prenosnim omreţjem je ločen s poţarno pregrado. 2. segment predstavlja MPLS jedro omreţja, sestavljeno iz usmerjevalnikov in protokolov za zagotavljanje visoke razpoloţljivosti. 3. segment sestavljajo regijska Ethernet stikala, ki sluţijo za sam dostop in regijsko agregacijo. 46 Slika 5: Arhitektura TK omreţja 4.1 Varnost procesnih komunikacij Glede na to da so procesni podatki EES zelo občutljivi za njegovo nemoteno delovanje, je potrebno varnostni vidik procesnih podatkov obravnavati na več nivojih: 1. zagotavljanje varnosti v lokalnem omreţju sistema EMS, 2. zagotavljanje varnosti na prenosnih poteh TK omreţja in 3. zagotavljanje varnosti na energetskih objektih z RTU-ji. Lokalno omreţje EMS je ločeno od poslovnega omreţja in interneta. Izmenjava podatkov je skrbno nadzorovana in realizirana z uporabo varnih vmesnih področij – DMZ9. Varnost TK omreţij je doseţena s fizično ločitvijo procesnega TK omreţja od ostalih uporabnikov ter segmentacijo v virtualna omreţja – VLAN. Na energetskih objektih, kjer se prepletajo varnostne politike več druţb (lastnik, solastnik, upravljavec), je potrebno jasno določiti oziroma razmejiti varnostna območja, odgovornosti in pristojnosti posameznih deleţnikov. To izvajamo z varnostnimi dogovori ter implementacijo ustreznih tehničnih rešitev (poţarni zidovi). 9 DMZ - demilitarized zone; perimeter network 47 5. ZAKLJUČEK Implementacija mreţnega protokola IEC 104 v TSV predstavlja enega od razvojnih mejnikov procesnih sistemov vodenja, saj s tem izginjajo klasične povezave točka-točka, ki smo jih poznali pri serijskih komunikacijah. Nadomeščajo jih omreţne komunikacije in oblaki TCP/IP/Ethernet storitev. Nova tehnologija prinaša s seboj poleg določenih prednosti tudi nekatere slabosti, kot so večja ranljivost TK omreţja, moţnost vdora in napada na postajne računalnike ter centre vodenja. Vendar pa lahko s pravilnim načrtovanjem TK omreţja in ustrezno varnostno politiko, tako na postajnem nivoju kot v centrih vodenja, preprečimo morebitne napade na te sisteme. Sodelujoči v projektu bi si ţeleli boljšega sodelovanja na tem področju med partnerji energetskega sektorja. Smatramo tudi, da bi privzetje nekaterih dokumentov s področja interoperabilnosti protokolov IEC 101 in IEC 104 ter dokumentov o varnosti procesnih omreţij, iz drugih delov Evrope, rešilo teţave vključevanja RTU-jev različnih dobaviteljev v centre vodenja in olajšalo načrtovanje varnostnih ukrepov 6. VIRI IN LITERATURA [1] CEK, Emil: Zagonski elaborat projekta Implementacija mreţnega protokola IEC 104 v TSV, ELES, 2009. [2] PRESTON Valentin: Varnostna politika procesnega omreţja RTU za EMS, ELES, 2010. [3] SmartCom d.o.o.: študija 'Varnostna politika za potrebe DCN omreţja', ELES, 2007. [4] Fakulateta za elektrotehniko, Laboratorij za telekomunikacije: Predlog migracije storitev TDM v omreţje IP/MPLS, ELES, 2009. [5] IEC TC57: IEC 60870-5-101, Telecontrol equipment and systems – Part 5-101: Transmission protocols – Companion standard for basic telecontrol tasks [6] IEC TC57: IEC 60870-5-104, Telecontrol equipment and systems – Part 5-104: Transmission protocols – Network Access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles; [7] J.A.W. Jansen van der Sligte: How to benefit from the IEC communication standards?, T&D World Readers' Forum, 2002 [8] http://www.ipcomm.de 48 AVTOMATIZACIJA DELOVNIH IZKAZOV S PRENOSOM PODATKOV IZ TIME&SPACE V MS DYNAMICS NAV Z MOŢNOSTJO DELITVE PO STROŠKOVNIKU dr. Marko Hebar Dravske elektrarne Maribor d.o.o. [email protected] Povzetek V podjetju Dravske elektrarne Maribor d.o.o. (DEM) je bila izvedena prenova procesa vnosa delovnih izkazov. Predhodni sistem je bil zamuden, saj je vnos evidence dela trajal tudi do nekaj dni. V skrajnem primeru je vnos evidence dela trajal tudi do štiri dni do trenutka, ko so bili podatki prečiščeni in uporabni za obdelavo v oddelku osebnih dohodkov. Programski modul za kontrolo pristopa in registracijo delovnega časa Time&Space (T&S) je produkt podjetja Špica International d.o.o. (ŠPICA). Zagotavlja registracijo prihodov in odhodov iz delovnega mesta, odsotnosti kot so bolniška, potni nalogi in druge odsotnosti pa so urejene preko ODOS-a, ki je sistem za upravljanje dokumentov in procesov in je izdelek podjetja PIA d.o.o. (PIA). Podatki, ki so bili zajeti čez mesec se preko PIF modula, ki je prav tako produkt podjetja ŠPICA, prenesejo v MS Dynamics NAV 2009 R2, kjer smo zagotovili uvoz teh podatkov v dodelavo Vnos evidence. V omenjenem modulu je pooblaščenim tajnicam dovoljeno vnašanje popravkov evidence dela delavcev, ki imajo npr. imuniteto registriranja. Znotraj tega modula je prav tako pripravljena dodelava, ki je uporabljena za podjetje HSE Invest d.o.o. (HSE Invest). Delo vsakega posameznika se deli po stroškovniku, ki ga je moţno prosto nastavljati po dejanskih urah porabljenih po posameznih projektih. Znotraj modula PIF se tudi glede na število delovnih dni v mesecu, določi količina potnih stroškov prevoza na in z dela ter stroški malice, glede na prisotnost. S prenovo in vpeljavo avtomatizacije prenosa delovnih izkazov je bil postopek priprave podatkov in izplačila skrajšan v najslabšem primeru na samo en delovni dan. 1. UVOD V podjetju DEM je sistem vnosa evidence dela bil potreben prenove, saj je bilo delovanje prepočasno in ne malokdaj teţavno pri obvladovanju vnosov za tajnice. Vnos delovnih izkazov se je vršil s prepisovanjem iz T&S v MS Dynamics NAV in hkratnim preverjanjem in popravljanjem podatkov, kar je podvajalo delo, bilo zamudno in nezanesljivo. Pojavljale so se napake pri vnašanju ur, številu dni za izplačilo malic, prevoznih stroškov, kar je še dodatno oteţevalo ţe tako okoren proces in podaljševalo delo tudi pri izračunavanju osebnih dohodkov delavcev. V primerih napak je bila storjena dvojna škoda, ki je zahtevala popravljanje ur prisotnosti in popravljanje izplačila ob naslednjem izplačilu osebnega dohodka. Proces vnosa evidence je bilo potrebno prenoviti, ga izoblikovati tako, da bi odpravili tveganja zaradi človeškega faktorja in pojav napak zmanjšati na najniţjo moţno stopnjo. Z avtomatizacijo prenosa podatkov v modul vnos evidence je odpadlo pretipkavanje podatkov, kar je zmanjšalo vpliv človeškega faktorja in pridobljen je bil čas za opravljanje drugih nalog. Premišljen vmesnik na strani MS Dynamics NAV, ki ga je izdelalo podjetje SPIN d.o.o. z idejnim sodelovanjem DEM, je dodatno pohitrilo delo vnosov, saj se sedaj pri vnosu uporabnik vedno osredotoči na pomembne podatke. Prispevek je organiziran na sledeč način. V prvem poglavju je zapisan uvod. V drugem poglavju je opisna registracija v T&S, uporabljanje kategorij in priprava podatkov za prenos v 49 MS Dynamics NAV preko PIF modula. Tretje poglavje je namenjeno vnosu evidence in moţnemu popravljanju. Četrto poglavje opisuje pridobitve prenove vnosa evidence. Zadnje poglavje je namenjeno zaključku o prenovi in moţnosti nadaljnjih izboljšav. 2. REGISTRACIJA DELOVNEGA ČASA IN KATEGORIJE Jedro registracije delovnega časa delavcev je T&S, kjer se beleţijo vsi pristopi. Kategorije in dogodke, ki so bili morda pomanjkljivi ali jih ni bilo v T&S, so bili dopolnjeni tako, da so ustrezali celotnemu spektru obračuna osebnih dohodkov. Pred prenovo je bilo potrebno uskladiti vse kategorije in dogodke na nivoju T&S, PIF modula in Osebnih dohodkov v SPIN rešitvi. Vpisi bolniških izhodov, raznih odsotnosti od sluţbenih do osebnih so vodeni preko ODOS-a, ki je prav tako bil dopolnjen s šifrantom dogodkov za potrebe vpisa dogodkov v T&S. Na ta način je bila zagotovljena konsistentnost podatkov pri prenosu ali vnosu in pokrivanje vseh potrebnih kategorij, dogodkov, potrebnih za obračun v oddelku osebnih dohodkih. Prikaz nekaj kategorij v T&S, PIF in SPIN (Slika 1). Slika 1: Prikaz z leve proti desni, potrebne kategorije v T&S, PIF in MS Dynamics NAV – HRM, ki so bile usklajene. Vse kategorije zadostujejo obračunu osebnih dohodkov v MS Dynamics NAV, produktu podjetja SPIN. Za izvoz podatkov iz T&S je bil uporabljen PIF modul podjetja ŠPICA, ki je bil nastavljen po specifikacijah SPIN za vnos evidence. Prenos in obračun za enega delavca v PIF modulu, kjer je bil izbran delavec z več uporabljenimi dodatki (Slika 2). 50 Slika 2: Prikaz izračuna zaposlenega Herr Ko s pregledom in količino rednega dela, podaljšanega delovnega časa, malice, prevoza, porabe letošnjega dopusta in različnih dodatkov. Ti podatki se po prenosu podatkov na razpolago v MS Dynamics NAV modulu vnos evidence za tajnice, kjer lahko tajnice nato popravijo in dopolnijo podatke tistih delavcev, ki imajo npr. imuniteto pri registraciji. 3. VNOS EVIDENCE V MS DYNAMICS NAV IN HRM Vsi podatki o delavcih se nahajajo v HRM – Kadrovski evidenci, ki jo uporabljamo v našem podjetju in je osnova za obračun osebnih dohodkov. Osnova povezave pri prenosu podatkov iz T&S v Vnos evidence je ID delavca, ki je edinstven za vsakega delavca. Po uvozu podatkov iz T&S v MS Dynamics NAV, katerega sproţijo v oddelku osebnih dohodkih omogočajo preko statusnih kontrol zadnje popravke tajnicam (Slika 3). Podatki, ki so bili uvoţeni v MS Dynamics NAV –HRM, so sedaj na voljo tajnicam za pregled, dopolnitev in zaključevanje. Slika 3: Prikaz kontrolnega okna s parametri obračuna za osebne dohodke november 2022 – test. Glede na organizacijsko strukturo podjetja DEM, je delo vnosa evidenc ločeno tako, da ima tajnica vpogled samo za tiste delavce v vnosu evidence, za katere je odgovorna. Ta nastavitev je urejena preko dimenzije na kartici delavca v HRM, kakor tudi na kartici tajnice v HRM za timsko delo. 51 Vnosna maska Delavci – vnos evidence, je urejena tako, da ima tajnica moţnost ročnih vnosov in popravkov na kartici delavca, kot prikazano na (Sliki 4). Slika 4: Prenovljen enostavnejši vmesnik za vnos evidence v podjetju DEM, znotraj MS Dynamics NAV. V zgornjem delu okna tajnica izbira delvaca, katerega vrednosti lahko nato popravi v spodnjem delu okna. Tu se nahajajo vse kategorije, ki so potrebne za obračun osebnega dohodka. Na tej stopnji so v vnos evidence dela izdelane kontrole, ki preverjajo število prevozov, malic, dneve dopusta, nadurno delo, kar tudi zmanjšuje moţnost napak. Redne ure v mesecu so prikazane in primerjane z dejanskim stanjem. Nadurno delo je prav tako prikazano v osnovnem oknu. V primeru napak s prevozi ali malicami se pojavi rumen znak »i«, kot je razvidno na sliki 4. Razširjen vnos je opremljen s stroškovnikom, kjer je še za urami dela stroškovnik po dejanskem delu na različnih projektih, v našem primeru razdeljen po stroškovnih nosilcih SN. Pregled Delavci-vnos evidence s stroškovnikom se razlikuje v spodnjem delu okna, kjer je omogočeno urejanje stroškovnika. Ta del vnosa potrebuje ročno posredovanje, razen v primerih, ko imamo ţe vnaprej pripravljeno deljenje ur. Vrednosti stroškovnika in delitev ur je mogoče prenesti iz predhodnih mesecev. Pojavno okno se pri vnosu evidence dela, od 52 vnosa brez stroškovnika razlikuje za gumb stroškovnik in prikaz vseh deljenih ur v odstotkih (Slika5). Slika 5: Prikaz vnosnega okna za tajnice s stroškovnikom spodaj desno v podjetju HSE Invest, znotraj MS Dynamics NAV. Ob kliku na stroškovnik, se pojavi dopolnilno okno stroškovnika za označenega delavca (Slika 6). 53 Slika 6: Stroškovnik z delitvijo po nekaterih projektih, kot ga uporabljamo na HSE Invest d.o.o. V spodnji vrstici okna so prikazane ure, ki jih je delavec preko registratorja pridobil čez mesec, v primerjavi s celotno kvoto ur v mesecu. V primeru stroškovnika je potrebno razdeliti vse ure dela na posamezne projekte ali stroškovne nosilce. Kontrole, ki so vzpostavljene v stroškovniku so preverjanje fonda ur v mesecu in število ur, ki bi naj bile deljene znotraj stroškovnika. Prav tako so enake kontrole za prevoze in malice, kot ţe prej zapisano za vnos brez stroškovnika. Ob koncu dneva v oddelku osebnih dohodkih zaklenejo vnos s semaforjem na zaklenjeno in onemogočijo spreminjanje podatkov, razen v primeru vpliva višje sile. V tem trenutku je moţnost vnosa evidence ali popravkov samo še v oddelku osebnih dohodkov. Vsi obračuni evidenc dela se hranijo v podatkovni bazi in so na vpogled tajnicam in uporabnikom oddelka osebnih dohodkih. Evidence dela je moţno pregledati ali tudi natisniti za pretekle mesece in so dostopne preko menija Izpis – Evidence dela. (Slika 7). V meniju je viden Izpis – Evidence dela (Slika 4,5). Slika 7: Prikaz pojavnega okna v MS Dynamics NAV za natis ali pregled evidence dela. 4. PRIDOBITVE PRENOVE VNOSA EVIDENCE DELA Ob prenovi je bil zastavljen cilj, da se poveča zanesljivost vnosa podatkov v Vnos evidence v MS Dynamics NAV, kar je bilo odpravljeno s popolno avtomatizacijo prenosa podatkov. Delo, ki ga opravijo tajnice pri vnosu evidence iz T&S je skrajšano za nepotreben korak prepisovanja podatkov v MS Dynamics NAV. Opravljeno delov v T&S je ostalo v enakem obsegu z nekaj dodanimi dogodki. Tajnica je tako ob koncu meseca razbremenjena za obseg pretipkavanja in lahko v prej porabljenem času opravlja druga dela. 54 S predelavo vnosne maske in povečanjem intuitivnosti pri vnašanju, popravljanju podatkov, kot so, vnos delovne prisotnosti tistim delavcem, ki imajo registracijsko imuniteto, se je zmanjšala moţnost vnosa napačnemu delavcu. Zadnjo kontrolo izvedejo še v oddelku osebnih dohodkov, kjer imajo pregled brez filtra in lahko preverijo vse vnose za delavce v enem pojavnem oknu (Slika 8), ali pa na enak način kot tajnice vendar s pogledom na vse delavce (Slika 4,5). Slika 8: Prikaz predvnosa evidence dela z vpogledom v vse delavce v vrstičnem načinu in vsemi vrednostmi. Pridobitev novega vmesnika je zagotovo preglednost vnašanja, popravljanja glede na predhodni vrstični vnos tajnic (Slika 9). 55 Slika 9:Prikaz vnosa evidence prisotnosti, odsotnosti za tajnice pred prenovo vnosa evidence dela. Časovni prihranek je pri avtomatskem prenosu podatkov glede na ročni vnos v MS Dynamics NAV je več kot delovni dan. Celotna obdelava od prenosa podatkov do priprave za obračun osebnih dohodkov je bila s prenovo skrajšana za vsaj dva delovna dneva. 5. ZAKLJUČEK Ob začetku prenove je sprva stekla analiza dela z uporabniki vnosa evidence dela in ocenitve pridobitev po implementaciji. Uporabnikom smo skušali predstaviti tehnične moţnosti, ki so nam bile na voljo s strani podjetja SPIN ponudnika HRM in Osebnih dohodkov. Standardno rešitev, ki jo ponujajo, smo na našo ţeljo dopolnili z ročnim vnosom, saj so predhodno imeli vnos v celoti avtomatiziran, kar bi nam oteţilo prilagoditev za delo. Vmesnik, ki smo ga poznavali do prenove, je bil precej zahteven glede vnašanja, kar je bilo odpravljeno z enostavno izbiro delavca v zgornjem delu okna in vnos, če bil potreben v spodnji del okna. Glede na izkušnje podjetja SPIN je bil urejen avtomatski prenos iz T&S s pomočjo PIF modula. Avtomatizacija prenosa je odpravila kar nekaj napak, ki so se zaradi ročnega vnašanja pojavljale pri vnosu v evidenco dela za obračun osebnih dogodkov, prav tako pa je odpravila dolgotrajni postopek. S posodobitvijo prenosa podatkov med sistemi T&S, HRM in Osebnih dohodkov je bil odpravljen korak pretipkavanja podatkov za delavce in razbremenitev uporabnikov, ki to delo opravljajo. Dodelava Vnosa evidence SPIN je bila 56 prvič testirana na produkcijskem okolju vzporedno s predhodno obstoječim vnosom, kar je bil dovolj dober pokazatelj povečane učinkovitosti in hitrosti. Učinkovitost avtomatizacije bi lahko povečali samo še z izločanjem človeškega faktorja, vendar bi s tem izgubili prilagodljivost, ki jo trenutno še potrebujemo. 6. [1] [2] [3] [4] VIRI IN LITERATURA: Dynamic HRM in Osebni dohodki, URL: http://www.spin-kr.si/ Time & Space, URL: http://www.spica.si/ ODOS, URL: http://www.odos.si/ Microsoft Dynamics NAV 2009 R2, URL: http://www.microsoft.com 57 ENERGETSKO UČINKOVITA INFORMACIJSKA INFRASTRUKTURA Boštjan Lavuger NTR Inţeniring d.o.o. [email protected] Povzetek Zaradi prevelikega vpliva tehnologije na ţivljenjsko okolje, je prav skrb za ohranjanje okolja postala eden od pomembnejših strateških ciljev različnih podjetij, organizacij, ustanov in drţavnih organov. Posamezniki in druţba smo pričeli spoznavati, da z vsakodnevnim delom, preţivljanjem prostega časa in svojo ustvarjalnostjo neposredno in posredno vplivamo na okolje, ki se neprestano spreminja. Človekov vpliv na okolje je v glavnem razdiralen oz. uničevalen. Informacijska tehnologija (IT) je v svoje razvoju pričela posegati v naše vsakodnevne potrebe in njihov zadovoljevanje. S tem je pomagala izboljševati naše ţivljenje in dvigovati ţivljenjski standard. S časom se je IT razširil v večino področij človekovega ţivljenja. Brez storitev IT si sodobnega ţivljenja ne moremo več predstavljati. Obenem pa IT s svojim obsegom pomembno pripomore k emisijam in drugim vplivom, ki jih človeštvo predaja okolju. Različni računalniški in telekomunikacijski sistemi porabijo enormne količine električne energije. Podobno je pri proizvodnji IT opreme, ki je energijsko in surovinsko zahtevna. Ob proizvodnji polprevodniških elementov se ustvarja mnoţica strupenih odpadnih snovi, pa tudi poraba el. energije je izjemno visoka. Zaradi tega je logično nadaljevanje človekovih naporov k zmanjševanju vplivov na okolje tudi na področju IT. To je tudi smisel t.i. »Green IT« ali »Green computing« iniciative. 1. Vpliv it na okolje Informacijska tehnologija vpliva na okolje na nekaj različnih načinov. Vsaka stopnja v ţivljenjski dobi IT opreme predstavlja svojevrstne vplive na okolje. V splošnem v ţivljenjski dobi IT opreme ločimo tri stopnje, proizvodnjo, uporabo in uničenje. V fazi proizvodnje so bistveni vplivi na okolje predvsem zaradi velike potrošnje energije v proizvodnji ter porabe kemičnih spojin in vode za proizvodnjo elektronskih komponent. Stranski produkti proizvodnje so nevarni odpadki, ki jih je teţko trajno odlagati oz. njihovo uničevanje zahteva dodatno energijo. V fazi uporabe, bistven vpliv It opreme predvsem s stališča porabe el. energije, tako za delovanje, kot za hlajenje. Posledično pa seveda proizvodnja ogljikovega dioksida kot posledica pridobivanja el. energije. Vsak osebni računalnik s svojim delovanjem v povprečju povzroči emisijo pribliţno 1000 kg ogljikovega dioksida/leto. Obenem pa skupna poraba el. energije zaradi IT opreme neprestano narašča. Na ţalost obstajajo podatki samo za porabo v računalniških centrih, pri čemer je po ocenah strokovnjakov to le pribliţno 40-50% celotne porabe el. energije zaradi IT. Skupna poraba el. energije se je tako v računalniških centrih v ZDA v obdobju 2000 – 2006 podvojila (poročilo kongresu o učinkovitosti streţniške opreme in računalniških centrov). Po študiji, ki jo je v Nemčiji izvedel Boerderstep inštitut, pa je predvidena rast el. porabe na letni osnovi v računalniških centrih med 10 in 15%. 58 TWh/leto 16 14,85 TWh 14 12 10,11 TWh 9,14 TWh 10 8 6 4 6,65 TWh 3,98 TWh 2 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Dosedanji razvoj Scenarij »Srednja energijska učinkovitost« Scenarij »Poslovanje kot vedno« Scenarij »Green IT« Slika 1: Poraba el. energije v računalniških centrih v Nemčiji do 2008 in projekcija porasta porabe do 2012 V fazi uničenja se predstavlja predvsem problem odlaganja toksičnih odpadkov, ki so vgrajeni v IT opremo. Z večanjem količine IT uporabniške in streţniške opreme, se povečuje tudi količina nevarnih odpadkov, ki jih je potrebno pravilno uničiti ali odloţiti. Na ţalost pa se z specializiranim uničevanjem IT opreme ukvarjajo le redke organizacije. 2. Green it Pojem »Green IT« ali »Zeleni IT« je usmerjen k okolju prijaznemu pogledu na IT. Na splošno sprejeta definicija IT, ki jo je prvi predstavil San Murugesan, pravi, da je: »Green IT teorija in praksa načrtovanja, proizvodnje, uporabe in razgradnje računalnikov, streţnikov in z njimi povezanih podsistemov, kot so monitorji, tiskalniki, pomnilniške naprave ter mreţni in telekomunikacijski sistemi – uspešno in učinkovito z minimalnimi ali nikakršnimi vplivi na okolje.« Seveda pa splošni cilji ostajajo tudi v Green IT, to so ekonomičnost ter ekonomsko preţivetje, izboljšane sistemske zmogljivosti, upoštevaje socialno in etično odgovornost. V Green IT se k običajnim merilom IT dodajajo nova, to so ekonomika energijske učinkovitosti in TCO upoštevaje še varno razgradnjo opreme. 3. Področja ukrepov Tako, kot koncept »Zelenega IT« obsega vse ţivljenjske stopnje IT opreme in vse vrste opreme, od osebnih računalnikov, do streţnikov, diskovnih sistemov in TK sistemov, tudi ukrepi za zagotavljanje energetske učinkovitosti in okoljske sprejemljivosti zajemajo vse vrste opreme in ţivljenjske faze. Bistveni ukrepi pa so na področju porabe el. energije in posledično zmanjšanju emisij okolju škodljivih snovi. V splošnem lahko ukrepe strnemo v naslednja področja: Zmanjševanje porabe el. energije na osebni IT opremi Zmanjševanje porabe el. energije v računalniških centrih Zmanjševanje porabe el. energije pri proizvodnji IT opreme Izkoriščanje neţelene ali stare IT opreme Glede na področja ukrepov je za profesionalne uporabnike seveda najbolj zanimivo zmanjševanje porabe el. energije v računalniških centrih. 59 Po izgradnji računalniškega centra se skozi vso njegovo ţivljenjsko dobo, ki je lahko tudi do 25 let. V tem času običajno obratovalni stroški nanesejo nekaj krat več, kot je sama vrednost centra. Glavnino teh stroškov nanese energija, potrebna za delovanje računalniškega centra. Pri analizi porabe energije v računalniškem centru lahko vidimo, da se samo 30% energije porabi za delovanje IT opreme, vsa ostala energija pa se porabi za delovanje podpornih sistemov. hladilni sistemi za pripravo 33% hladilnih medijev (hladilni agregati) vlaženje sistemskih prostorov 3% hladilne omare v centru 9% IT oprema 30% Dovedena električna energija Odvedena odpadna toplota PDU enote 5% UPS in drugi napajalni sistemi 18% stikalni bloki razsvetljava 1% 1% Slika 2: Poraba el. energije v računalniškem centru 4. Meritev energetske učinkovitosti Osnova za zmanjševanje nepotrebne porabe energije v računalniškem centru je meritev njene porabe na ključnih mestih. Tako je potrebno el. energijo na vseh ključnih mestih spremljati in meriti ter tako zagotoviti adekvatne in kvalitetne podatke o porabi el. energije. Pri meritvah energetske učinkovitosti se v svetu uporabljata predvsem metodologija organizacije The green grid. Določata kazalnike in metriko, ki kaţe na energetsko učinkovitost računalniškega centra: PUE (Power usage effectiveness – Učinkovitost rabe energije) – razmerje med skupno porabo el. energije in porabo el. energije za delovanje IT sistemov IEP (IT equipment power) – energija, ki jo porabijo IT sistemi TFP (Total facility power) – skupna poraba računalniškega centra SI-EER (Site infrastructure energy efficiency ratio) – Razmerje med TFP in IEP V idealnih razmerah bi bil PUE=1. To pomeni, da bi se vsa dovedena energija porabila za delovanje IT opreme. V realnosti pa se PUE giblje med 2 in 3. V energijsko najučinkovitejših centrih je PUE manjši od dva in dosega vrednosti med 1,6 in 2. Rekorder je Google, ki v skrajnih primerih dosega (občasno) PUD pod 1,1. 60 Zato moramo energijsko učinkovitost načrtovati celovito. V splošnem pa jo dosegamo z ukrepi na naslednjih področjih: Informacijska tehnologija in oprema Produkcijski delovni procesi in postopki Oskrba in razdelitev električne energije Sistemi tehničnega hlajenja Ureditev pretoka zraka Namestitev in razmestitev opreme v centru Nadzor in krmiljenje vseh sistemov Na vsakem od teh področij obstaja vrsta ukrepov, ki izboljšajo energijsko učinkovitost. 5. Informacijska tehnologija in oprema V računalniških centrih se še vedno srečujemo z mnoţico streţnikov, na katerih na vsakem posebej teče ena ali nekaj aplikacij oz. storitev. V nekih ozkih časovnih intervalih so streţniki sicer polno obremenjeni, povprečna obremenitev pa se giblje med 10 in 12%. Posledično streţniki in drugi takšni sistemi trošijo polno električno moč za le 10% procesno učinkovitost. Prvo področje, kjer lahko bistveno prispevamo je vsekakor virtualizacija. Dodatni načini zniţevanja stroškov obsegajo investicije v streţniške sisteme, ki po svoji zasnovi porabijo manj električne energije. Prav tako velja pravilo, da hitreje vrteči diskovni sistemi porabijo več energije, kot počasi vrteči, ti pa več, kot arhivski sistemi, ki temeljijo na različnih magnetnih medijih. 6. Produkcijski delovni procesi in postopki Streţniški in drugi sistemi morajo biti dimenzionirani tako, da uporabnikom nudijo sprejemljive odzivne čase ob uporabi storitev, ki na njih tečejo. Slednji pa so v grobem odvisni od razpoloţljivih virov in števila sočasnih dostopov do sistemov. Z dobro časovno razporeditvijo zalednih obdelav v čas, ko sicer sistemi niso polno obremenjeni lahko tako doseţeno enako odzivnost sistemov ob njihovem manjšem obsegu in s tem manjši porabi el. energije, na drugi strani pa lahko na enakih sistemih poteka vzporedno več storitev. Obenem pa je pri modernih streţnikih njihova poraba deloma odvisna od obremenitve. Z povečano obremenitvijo z zalednimi procesi v recimo nočnem času, bomo porabljali energijo, ko je njena razpoloţljivost večja in s tem cena niţja, za hlajenje pa bomo zaradi niţje zunanje temperature porabili manj energije. 7. Oskrba in razdelitev električne energije Oskrba in razdelitev električne energije je eden od ključnih sistemov za zagotavljanje nemotenega delovnega okolja streţnikov. Obenem je poleg sistemov tehničnega hlajenja in samih IT naprav tudi eden od treh največjih porabnikov električne energije v računalniških centrih. Bistvene izgube nastajajo na ključnih elementih, kot so UPS sistemi, PDU enote in drugi elementi el. omreţja. Porabljeno energijo lahko vitalno zmanjšamo z dvema osnovnima konceptoma. Izbiro ustreznih UPS sistemov z boljšim izkoristkom in z pravilnim dimenzioniranjem le teh sistemov. Primerjava tipičnih izkoristkov za posamezne vrste UPS sistemov glede na vrsto UPS sistema je prikazana na sliki. 61 Učinkovitost UPS sistema 95% 90% Vrste UPS sistemov Dinamični UPS IGBT UPS Tranzistorski UPS Tiristorski UPS Tehnologije iz 80 let 85% 80% 75% 0% 25% 50% 75% 100% Relativna obremenitev UPS sistema Slika 3: Tipični izkoristki značilnih vrst UPS sistemov glede na njihovo obremenitev V sodobnih računalniških centrih namreč pogosto zaradi zagotavljanja visoke razpoloţljivosti vzpostavljamo redundantne sisteme el. napajanja. Posledično pomeni, da je posamezen sistem povprečno obremenjen med 30 in 40%. Slednje pa pomeni še toliko niţje izkoristke. Posebne probleme predstavljajo starejši in »cenejši« UPS sistemi, ki niso namenjeni uporabi v računalniških centrih. Slednji namreč predstavljajo izrazito kapacitivno breme, ki kot takšni ni tipično breme. Zato se lahko zgodi, da bo izkoristek UPS sistema v splošnem še slabši, saj bo sistem deloval v zanj neugodnih delovnih pogojih (nizka obremenitev in obremenitev s bremenom s kapacitivnimi lastnostmi). 8. Učinkoviti sistemi tehničnega hlajenja Na sistemih tehničnega hlajenja se v skupni količini energije v računalniških centrih povprečno porabi kar 45% električne energije. Zato lahko največje prihranke doseţemo ravno na tem področju. Za to obstaja nekaj enostavnih priporočil: Uporaba hladilnih sistemov s prostim hlajenjem, ki omogočajo hlajenje brez delovanja kompresorskih enot pri ustrezno nizki zunanji temperaturi Relativno visoka točka delovanja hladilnih sistemov (raje reţim 10/15, kot 7/12, saj omogoča delovanje s prostim hlajenjem pri višji temperaturi) Pravilno dimenzioniranje sistemov prostega hlajenja Zagotavljanje prezračevanja min prostora in zaradi tega opustitev vlaţenja v centru Uporaba hladilnih omar, ki so prirejene uporabi v rač. Centru Pri večjih objektih izraba odpadne toplote za ogrevanje stavbe, ogrevanje sanitarnih vod ipd. Tehnično hlajenje je eno od področij, kjer lahko doseţemo velike učinke pri porabi el. energije. V celotnem računalniškem centru kar 45% dovedene el. energije porabijo sistemi tehničnega hlajenja. Pri tem lahko z nekaj enostavnimi ukrepi in pravilno izbiro opreme bistveno povečamo učinkovitost hlajenja. 62 Opis Povratni topli zrak Relativna poraba energije Cena sistema Klasični sistem hlajenja, Posamezne hladilne naprave z direktno ekspanzijo, ločene hladilne cevi, zunanji hladilni kondenzatorji 100% 100% Klasični vodno hlajeni sistem hlajenja z zunanjim hladilnim agregatom, ločenimi cevnimi sistemi 110% 90% Klasični hladilni sistemi v redundantni izvedbi, vsak z večimi asimetričnimi kompresorji in večimi, frekvenčno reguliranimi ventilatorji, zunanji kondenzatorji z regulacijo hitrosti ventilatorjev 65% 100% Vodno hlajeni sistem hlajenja z zunanjim hladilnim agregatom s prostim hlajenjem, večimi kompresorji in regulacijo vrtenja ventilatorjev, hladilne omare z večimi frekvenčno reguliranimi ventilatorji pod dvignjenim podom 40% 120% Vodno hlajeni sistem hlajenja z zunanjim hladilnim agregatom s prostim hlajenjem, večimi kompresorji in regulacijo vrtenja ventilatorjev, hladilne omare z dvojnimi registri in ločenim hlajenjem iz okolice objekta, omara z večimi frekvenčno reguliranimi ventilatorji pod dvignjenim podom 20% 130% Nadtlak hladnega zraka v dvignjenih tleh Povratni topli zrak Nadtlak hladnega zraka v dvignjenih tleh Povratni topli zrak Nadtlak hladnega zraka v dvignjenih tleh Povratni topli zrak Nadtlak hladnega zraka v dvignjenih tleh Povratni topli zrak Nadtlak hladnega zraka v dvignjenih tleh Tabela 1 : Primerjava tehnik tehničnega hlajenja, njihova cena in učinkovitost 63 Relativno enostavni ukrep za zmanjšanje porabe energije, pa tudi vzpostavitev ustreznih delovnih pogojev v sistemskih in TK omarah je tudi izgradnja zaprtega hladnega področja (zaprte hladne cone). Gre za koncept, kjer nad izpihom hladnega zraka med sistemskimi vrstami izgradimo zaprto hladno področje. S tem preprečimo mešanje hladnega in toplega zraka ter zagotovimo dodaten prepih pri streţnikih. Zaporo hladnega področja izvedemo z zapornimi elementi okrog sistemskih in TK omar ter z zaporo (zapiranjem) praznih področij v sistemskih in TK omarah. Pri tem je potrebno paziti tudi na zatesnitev vseh prehodov v dvignjenih tleh, razen skozi predvidena mesta. Slika 4 : Izguba energije zaradi mešanja hladnega in toplega zraka Preprosti, a učinkovit ukrep je tudi krmiljenje hladilnih omar v redundantni izvedbi. Z pravilno regulacijo hitrosti ventilatorjev v hladilnih omarah ter porazdelitvijo bremena med hladilnimi sistemi lahko prihranimo precej el. energije. Še posebej to velja pri prostem hlajenju, saj lahko zagotovimo prosto hlajenje pri bistveno višjih zunanjih temperaturah. Režim delovanja z 2 delujočima in eno napravo v rezervi 3 kW 3 kW 0 kW Poraba 6 kW električne energije za zagotavljanje 44.000 m3 pretoka hladnega zraka na vseh sistemih skupaj Režim delovanja 3 naprav z reducirano močjo 0,9 kW 0,9 kW 0,9 kW Poraba 2,7 kW električne energije za zagotavljanje 44.000 m3 pretoka hladnega zraka na vseh sistemih skupaj Slika 5: Primerjava učinkovitosti hladilni omar v klasičnem in paralelnem delovanju 64 9. Nadzor in krmiljenje vseh sistemov Najboljše rezultate pa bomo dosegli z učinkovitimi sistemi vodenja celotne oskrbe računalniškega centra. S takšnimi sistemi lahko doseţemo optimalne delovne pogoje ob kar največji izrabi okoljskih pogojev dela. Z učinkovitimi sistemi vodenja in krmiljenja lahko tako spreminjamo delovne točke sistemov glede na zunanje in notranje pogoje dela. Redundantni sistemi ne rabijo biti v delovanju, temveč se lahko aktivirajo šele ob doseganju nekih kritičnih pogojev, s tem pa ne trošijo energije za delovanje z nizko obremenitvijo. 10. Preprosta pravila za zmanjšanje porabe energije v centru Energijsko učinkovit računalniški center lahko doseţemo le ob pravilnem in pravočasnem načrtovanju. Energijska učinkovitost prav tako ni predmet le oskrbne infrastrukture, temveč vsaj v enaki meri tudi same IT opreme in sistemov. Zato je doseganje energijske učinkovitosti kompleksni problem. V splošnem pa se pri načrtovanju energetsko učinkovitega računalniškega centra drţimo naslednjih pravil: Spremljajte in ocenjujte energetsko učinkovitost. Pri tem uporabite eno od uveljavljenih metodologij. S tem boste lahko primerjali različne rezultate. Premislite o sistemu tehničnega hlajenja ter njegovi ponovni zasnovi. Moderni načini hlajenja so bistveno bolj učinkoviti, kot starejši, klasični načini. Razmislite o zahtevani redundanci. Uporabite prilagodljivo opremo. S prilagoditvijo moči (kompresorji v hladilnih sistemih, hitrosti ventilatorjev,…) se da prihraniti precej energije. Virtualizirajte vaše diskovne sisteme. S tem zmanjšate potrebne kapacitete sistemov obenem pa porabo energije. Uporabljajte naprave, ki so energetsko učinkovite. Donirajte klasične streţnike, ki so energetsko potratni. Uvedite virtualizacijo tudi na streţniških sistemih. Razmislite o uporabi alternativnih virov energije. Morda lahko na velikih površinah uvedete fotovoltaične sisteme. 65 Sicer pa lahko tudi na obstoječih centrih doseţemo hitre učinke z nekaterimi enostavnimi ukrepi: Ukrep Pravilno dimenzioniranje oskrbne infrastrukture Prihranek energije 10-30% Virtualizacija streţnikov 10-40% Učinkovito tehnično hlajenje 7-15% Ekonomični hladilni sistemi Do 15% Optimizacija razporeditve opreme Do 12% Vodenje hladilnih omar Do 15 % Napotki Pri načrtovanju uporabimo pravilno energetsko bilanci in pravilno dimenzioniramo sisteme Ni ukrep na oskrbni infrastrukturi, vendar predstavlja takojšen in velik učinek Z učinkovitim tehničnim hlajenjem in distribucij hladilnega zraka lahko zagotovimo optimalno porabo hladilnega medija S prostim hlajenjem ali še kakšno naprednejšo tehniko lahko bistveno zmanjšamo porabo energije Optimalna razporeditev opreme v centru pomeni učinkovitejše hlajenje Hladilne omare naj bodo krmiljene z namenom zmanjševanja nepotrebnega delovanja Tabela 2: Enostavni ukrepi in moţni prihranki energije 66 PRENOVA SISTEMA ZA ELEKTRONSKO POROČANJE V PROCESU REGULIRANJA RAVNI KAKOVOSTI OSKRBE Z ELEKTRIČNO ENERGIJO David Batič, Uroš Goljat, Marjan Heričko, Boštjan Keţmah, Bojan Mlaj Javna agencija Republike Slovenije za energijo, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru [email protected], [email protected] Povzetek Dosedanja rešitev poročanja podatkov o kakovosti oskrbe z električno energijo ni zajemala vseh področij, temveč le neprekinjenost napajanja. Zaradi širitve na vsa področja kakovosti oskrbe in tehnološke posodobitve platforme za izmenjavo podatkov se je Javna agencija Republike Slovenije za energijo odločila za obseţnejši projekt nadgradnje obstoječega informacijskega sistema. Z uporabo agilnih metod razvoja programske opreme, kjer so bili v proces vključeni tudi zavezanci za poročanje, je bil projekt tako vsebinsko kot časovno uspešno zaključen. Hkrati je dal trgu pomemben in jasen signal, da agencija v komunikaciji z zavezanci vzpodbuja najsodobnejše tehnologije in dobre prakse zapisovanja in izmenjave podatkov v elektronski obliki. 1. UVOD 1.1 Namen in cilji reguliranja kakovosti oskrbe z električno energijo Za kakovost oskrbe z električno energijo sta primarno odgovorna operaterja elektroenergetskih sistemov, ki zagotavljata storitve prenosa in distribucije električne energije od proizvajalcev do končnih odjemalcev. Operater sistema je nov krovni izraz za sistemske operaterje distribucijskih oziroma prenosnih omreţij, ki ga uvaja nov sveţenj direktiv EU. Operater sistema je zaradi svojega monopolnega poloţaja ekonomsko reguliran z glavnim ciljem simulirati trţno okolje: Javna agencija RS za energijo kot nacionalni sektorski regulatorni organ zahteva v procesu reguliranja izboljšanje učinkovitosti delovanja operaterja sistema. Ta bi lahko le-to dosegal z načrtnim zniţevanjem kakovosti svojih storitev (zniţevanje nadzorovanih stroškov vzdrţevanja in delovanja), kar pa je v nasprotju s pričakovanji uporabnikov elektroenergetskih omreţij (mednje štejemo odjemalce in proizvajalce električne energije). Ti pričakujejo, da je na njihovem prevzemno-predajnem mestu električna energija na voljo ves čas, in to v tolerancah, ki jih predpisujejo tehnični standardi. Agencija za ohranitev ali izboljšanje ravni kakovosti oskrbe z električno energijo izvaja reguliranje z upoštevanjem kriterijev kakovosti oskrbe (v nadaljevanju reguliranje s kakovostjo). Reguliranje s kakovostjo oskrbe je povratnozančno vodenje procesa, pri katerem agencija vpliva na proces tako, da se raven kakovosti, ki jo regulira, čim bolj ujema z ţelenimi (referenčnimi) veličinami, ne glede na motnje, ki jim je elektroenergetsko omreţje izpostavljeno. Na ta način spodbuja vlaganja v razvoj omreţja, ki prinašajo največje koristi, in zagotavlja racionalno vodenje, obratovanje in vzdrţevanje omreţja. 67 Slika 5: Proces reguliranja z neprekinjenostjo napajanja Reguliranje s kakovostjo zahteva učinkovito in periodično spremljanje kakovosti oskrbe na sledečih področjih: neprekinjenost napajanja (spremljamo ali je električna energija stalno na voljo odjemalcu), komercialna kakovost (spremljamo odnose med odjemalci, operaterji sistema in dobavitelji), kakovost napetosti (spremljamo ali so odstopanja parametrov električne napetosti v skladu s tolerancami, določenimi v tehničnih standardih). Načini reguliranja, ki jih agencija v obdobju 2011-2012 uporablja za posamezno vrsto kakovosti oskrbe, so: javna objava podatkov o vrednostih posameznih parametrov kakovosti oskrbe, pridobljenih na podlagi usklajenih pravil nadzora kakovosti oskrbe z električno energijo, ki jih je uveljavila agencija, določitev in uporaba minimalnih standardov kakovosti oskrbe: o funkcijska povezava med neprekinjenostjo napajanja in dejanskimi upravičenimi stroški operaterja sistema na podlagi sistemskih standardov (spodbude v obliki nagrad in penalov) in o sistem kompenzacij na področju neprekinjenosti napajanja in komercialne kakovosti na podlagi zajamčenih standardov. promocija individualnih pogodb o kakovosti napetosti, kjer je smiselno in izvedljivo. Temelj reguliranja s kakovostjo oskrbe so podatki, ki jih agencija pridobiva iz procesa nadzora kakovosti oskrbe od operaterjev sistema, in obsega merjenje in spremljanje veličin za izračun parametrov kakovosti oskrbe, zajem in obdelavo podatkov ter poročanje. 1.2 Pregled predpisov Najpomembnejše direktive EU, zakoni in podzakonski akti, ki urejajo zadevno področje, so: Direktiva 2009/72/ES (v nadaljevanju: direktiva) [1], Energetski zakon (v nadaljevanju: EZ) [2], Splošni pogoji za dobavo in odjem električne energije iz distribucijskega omreţja električne energije (v nadaljevanju: SPDO) [3], Akt o metodologiji za določitev omreţnine in kriterijih za ugotavljanje upravičenih stroškov za elektroenergetska omreţja in metodologiji za obračunavanje omreţnine (v nadaljevanju: AOMR) [4] in Akt o posredovanju podatkov o kakovosti oskrbe z električno energijo (v nadaljevanju: APPKO) [5]. V APPKO so določena pravila za beleţenje, obdelavo, shranjevanje in posredovanje podatkov o kakovosti oskrbe, prav tako pa tudi vloge in odgovornosti v procesu zagotavljanja podatkov, ki jih agencija uporablja v procesu reguliranja s kakovostjo. Nadalje, APPKO določa osnovni nabor parametrov o kakovosti oskrbe in definicije posameznih parametrov. 68 V AOMR je določena metodologija reguliranja s kakovostjo oskrbe, minimalni standardi kakovosti oskrbe in sheme spodbud (nagrade/penali na sistemski ravni in kompenzacije na individualni ravni). 1.3 Zavezanci Zavezanci za posredovanje podatkov o kakovosti oskrbe (v nadaljevanju zavezanci) v procesu reguliranja so: operaterja sistema o SODO in o SOPO ter vsi izvajalci nalog SODO oziroma vsa elektro-distribucijska podjetja (v nadaljevanju: EDP). APPKO določa, da morajo zavezanci poročati o neprekinjenosti napajanja enkrat mesečno, o ostalih vrstah kakovosti oskrbe (komercialna kakovost, kakovost napetosti) pa enkrat letno. 1.4 Pregled stanja Dosedanja rešitev poročanja podatkov o kakovosti oskrbe z električno energijo ni zajemala vseh področij, temveč le neprekinjenost napajanja. Podatke o neprekinjenosti napajanja so zavezanci posredovali v obliki mesečnega in letnega poročila. Sistem je bil na agenciji vpeljan s pričetkom leta 2008, ko se je vzpostavil enoten način mesečnega zajemanja podatkov o neprekinjenosti napajanja v relacijsko bazo podatkov, ki je potekal avtomatizirano preko spletnih obrazcev. Osnovni cilj je bil takrat dopolniti informacijsko podporo delovnega procesa na agenciji, da bi se poenostavil in pospešil postopek pridobivanja časovno aktualnih podatkov, ki jih agencija potrebuje za sprotne in periodične analize in za poročanje. Delovanje agencije je s tem postalo učinkovitejše, pospešili so se postopki obdelave podatkov, omogočila so se preverjanja podatkov in izračunov. Potrebno je bilo dokončno poenotiti zbiranje in obdelavo podatkov za statistiko dogodkov v okviru dobave električne energije, ki je omogočila primerljivost rezultatov. S tem projektom je bilo agenciji omogočeno izvajanje analiz v podporo določitvi funkcijske povezave neprekinjenosti oskrbe in upravičenega prihodka. Aplikacija je svojemu namenu bolj ali manj uspešno sluţila v obdobju 2008-2010, v katerem so bila zajeta vsa mesečna (36) in letna (3) poročila o neprekinjenosti napajanja, ki so jih oddali zavezanci (EDP). Še vedno pa so vsi zavezanci agenciji posredovali letna (krovna) poročila o kakovosti oskrbe z električno energijo na vseh treh področjih oskrbe v pisni obliki v predpisanem roku. Takšen način poročanja oteţuje medsebojno primerjavo med podatki, saj poročila v veliki meri niso poenotena (predvsem področje komercialne kakovosti), kar je bil dodaten dejavnik, da je agencija pristopila k posodobitvi sistema za poročanje. 1.5 Frekvenca poročanja Dinamika poročanja je opredeljena v APPKO, tako, da so zavezanci oddajali poročila znotraj predpisanega roka, in sicer: mesečno poročanje (rok za oddajo poročil: 15. v mesecu za pretekli mesec) in letno poročanje (rok za oddajo poročila: 15. februar za preteklo leto). V primeru upravičenih zahtev izvajalcev je agencija lahko odobrila podaljšanje roka. Teh primerov ni bilo veliko, tako da se v podatkovni bazi nahaja celoten triletni nabor poročanih podatkov. Različna dinamika poročanja je agenciji omogočila izvajanje različnih analiz nad poročanimi podatki. V letnem poročilu so zavezanci poročali kazalnike neprekinjenosti napajanja (SAIDI/SAIFI) za vsak posamezen tip SN izvoda (mestni/mešani/podeţelski). Pri mesečnem poročanju izvajalci niso poročali podatkov po tipu SN izvoda, ampak izključno agregirane vrednosti SN izvoda. Zelo hitro se je ugotovila pomanjkljivost takšnega pristopa, saj je prihajalo do nekaterih razlik med podatki, ki so jih zavezanci posredovali v letna poročila glede na podatke iz mesečnih poročil (agregacija mesečnih podatkov omogoča preračun letnih vrednosti, če so na voljo v isti granulaciji, tj. v primeru, če so na voljo mesečne vrednosti kazalnikov po posameznem tipu SN izvoda). 69 1.6 Nabor podatkov Obstoječ sistem za poročanje podatkov je temeljil na podatkovnem modelu za shranjevanje podatkov. Podatki so se zbirali s pomočjo spletnih obrazcev, shranjevali pa v podatkovno bazo. Vpeljan je bil sistem verzioniranja, tako da je lahko poročilo imelo eno ali več verzij podatkov. Omogočeno je bilo ponovno urejanje ţe oddanih podatkov, tako da je bila veljavna zadnja oddana verzija. Nabor podatkov, ki so jih zavezanci oddajali v sistem za poročanje, je zajemal naslednje obrazce: konfiguracija omreţja o šifrant elementov omreţja, o splošni podatki omreţja. mesečno poročanje o statistika dogodkov, o nenačrtovane dolgotrajne prekinitve, o načrtovane dolgotrajne prekinitve, o izvodi RTP/RP z najslabšo vrednostjo kazalnikov SAIDI/SAIFI, o dogodki izven vpliva podjetja. letno poročanje o splošni podatki, o nenačrtovane dolgotrajne prekinitve, o načrtovane dolgotrajne prekinitve. Zgoraj naveden nabor podatkov se je za potrebe uspešne regulacije s kakovostjo (podrobnejše, poglobljene analize podatkov) izkazal za pomanjkljiv. Tako zasnovan sistem npr. ni zajemal podatkov o številu in trajanju prekinitev ter števila odjemalcev na nivoju SN izvoda v mesečnem poročilu. Ti podatki so ključni podatki, iz katerih so kazalniki neprekinjenosti napajanja (SAIDI/SAIFI) izračunani in bi lahko agenciji sluţili pri navzkriţnem preverjanju pravilnosti in točnosti posredovanih podatkov v procesu presoje. Obstoječ sistem poročanja seveda ni zajemal tudi vseh tistih podatkov, ki so zajeti v preostalih področjih kakovosti oskrbe (kakovost napetosti in komercialna kakovost). Vse te pomanjkljivosti, skupaj z drugimi zahtevami, so narekovale prenovo sistema za poročanje. 1.7 Obstoječe tehnologije in formati za poročanje Sistem za poročanje podatkov o kakovosti oskrbe se je navezal na ţe obstoječ sistem poročanja, ki je temeljila na pripravi predlog poročil, ki se povezujejo z ustreznimi obrazci. V ta namen so se pripravili različni moduli, med katerimi sta pomembnejša modul za vnos podatkov in modul za poročanje. Modul za vnos podatkov je omogočal vnos podatkov s pomočjo spletnih obrazcev. Zavezanec si je najprej generiral posamezen obrazec (ta je bil predpripravljen v predpisani obliki v formatu MS Excel 2003), ki ga je napolnil s podatki. Izpolnjen dokument je v naslednji fazi uvozil v podatkovno bazo, sistem za poročanje pa je pri fazi uvoza preveril pravilnost vnesenih podatkov. Modul za poročanje je na podlagi poročanih podatkov iz baze omogočal izdelavo standardnih izpisov. Izpise je bilo moţno prilagajati s pomočjo ustreznih parametrov (obdobje izpisa, kategorije parametrov, ipd.). Podatki so se izpisovali v obliki tabel in grafikonov, omogočen pa je bil tudi izvoz podatkov v druge standardne oblike, kot so npr. XLS, XML, PDF ipd. Zavezanci so imeli moţnost generiranja poročil samo za svoje poročane podatke, medtem ko je agencija (tudi SODO) imel moţnost generiranja poročil nad vsemi poročanimi podatki zavezancev. 70 Slika 6: Primer modula za vnos obrazcev letnega poročanja o neprekinjenosti napajanja 2. PRENOVA SISTEMA Predvsem zaradi sprememb formatov zapisov v pisarniških paketih in njihove standardizacije, izrecno MS Office Excel in napredka v smislu dostopnosti knjiţnic in orodij za izdelavo in obdelavo dokumentov XML, je postala obstoječa tehnološka podlaga za izmenjavo podatkov manj primerna za nadgradnjo. Agencija se je zato odločila, da prenovi informacijski sistem za poročanje skupaj z zalednim analitičnim informacijskim sistemom in podatkovnim modelom. Ţe v izhodišču pa je postavila omejitev, da mora prenova čim manj posegati v obseg in nabor podatkov, ki jih poročajo zavezanci, hkrati pa mora biti način poročanja poenoten in poenostavljen za vse skupine poročil. 2.1 Namen in cilji projekta Cilj projekta sistema za elektronsko poročanje podatkov v procesu reguliranja ravni kakovosti oskrbe z električno energijo Agencije je bil povečanje učinkovitosti postopkov pridobivanja časovno aktualnih podatkov, ki jih agencija potrebuje za sprotne in periodične analize in poročanje. Posredni cilji so zajemali: učinkovito izmenjavo podatkov, poenotenje poročanja po vseh dimenzijah kakovosti oskrbe, zmanjšanje stroškov na strani zavezancev za poročanje in centralizacija podatkov, ki omogoča podatkovno rudarjenje. Na agenciji smo ţeleli vzpostaviti enoten način zajemanja podatkov o kakovosti oskrbe v relacijsko podatkovno bazo, ki bi potekal avtomatizirano s pomočjo e-storitev agencije. Hkrati smo ţeleli dokončno poenotiti zbiranje in obdelavo podatkov iz obratovalne statistike zavezancev (neprekinjenost napajanja), sistemov stalnega in občasnega spremljanja kakovosti napetosti ter iz njihovih internih procesov (komercialna kakovost) v okviru distribucije in dobave električne energije, ki bi omogočila primerljivost rezultatov. S tem bi bilo agenciji omogočeno učinkovito izvajanje analiz, ki so potrebne za podporo izvajanja reguliranja s kakovostjo oskrbe. Ker je prenova sistema predvidevala tudi večjo granulacijo poročanih podatkov (v obstoječi rešitvi so se podatki neprekinjenosti napajanja poročali po tipih izvodov RTP), je bil eden izmed ciljev zagotoviti zdruţljivost z obstoječimi poročanimi podatki v smislu enotne analitike tako nad obstoječimi, doslej poročanimi podatki kot novim naborom podatkov. 71 2.2 Metodološki pristop k prenovi Agencija je za ponudnike najprej pripravila izhodiščne specifikacije, ki so določale smernice in zahteve za izdelavo končne rešitve. Po izbiri izvajalca in zagonu projekta je bila prva faza projekta namenjena analizi in optimizaciji poročanih podatkov. Ta faza projekta je bila vsebinsko najbolj zahtevna in je zajemala: analizo vseh doslej poročanih podatkov, umestitev podatkov po namenu in ciljih reguliranja in pripravo osnutka novega nabora podatkov. Sledila je faza ciklične optimizacije osnutka novega nabora podatkov, ki je zajemala naslednje postopke: analizo odstopanj, dopolnitev/sprememba novega nabora podatkov, optimizacija nabora podatkov, validacija glede na zahteve analitike in predpisov ter uskladitev z zavezanci za poročanje. Tako vsebinski del kot implementacija sta se v smislu projektnega vodenja izvajala po načelu agilnih metod razvoja z enotedensko iteracijo. Po končani vsebinski prenovi je izvajalec najprej pripravil besednjake XML za izmenjavo podatkov in nadaljeval z implementacijo spletne rešitve za oddajo poročil. Vmesni rezultati razvoja so bili ves čas na vpogled dostopni naročniku na testnem streţniku, ki ga je zagotovil izvajalec. K testiranju vmesnih stabilnih verzij, ki so sledile vnaprej zastavljenemu časovnemu planu, so bili povabljeni tudi zavezanci za poročanje, ki so lahko na ta način preizkusili delovanje svoje programske opreme za pripravo podatkov. 2.3 Tehnološke posodobitve Arhitektura poročanja o kakovosti električne energije vsebuje naslednje sklope: neprekinjenost napajanja, komercialno kakovost in kakovost napetosti. Pri vseh treh sklopih se poroča na letni ravni, pri neprekinjenosti tudi mesečno. Neprekinjenost napajanja in kakovost napetosti sta posredno povezani preko omreţja s konfiguracijo omreţja, ta pa se dalje deli na distribucijo in prenos električne energije. Poseben vidik je kakovost ali ˝Q˝, pri kateri so zajeti tudi ekonomski kazalniki (Slika 7). 72 Slika 7: Shematski prikaz področij poročanja o kakovosti z oskrbo EE 2.4 Arhitektura sistema Splošna arhitektura spletne rešitve (Slika 8) predvideva jasno delitev programske kode na sloje. Za dostop do podatkov skrbi posebej oblikovan podatkovni sloj, ki omogoča splošen vmesnik za dostop do najpogosteje uporabljenih podatkovnih funkcionalnosti za vse entitete iz podatkovne baze. S tem se prepreči neposreden dostop do podatkov iz uporabniškega vmesnika ali poslovne logike, kar preprečuje pogoste varnostne napake in močno zmanjšuje napake pri razvoju. Arhitektura sistema jasno ločuje predstavitveni nivo od poslovne logike in podatkov ter tako sledi načrtovalskim trendom sodobnih informacijskih sistemov. V predstavitvenem nivoju je ločena struktura strani (angl. »markup«) od programske kode (angl. »Code Behind«), ki skrbi za programsko logiko v okviru te strani. Znotraj te kode je mogoč neposreden dostop do razredov za dostop do podatkov v primeru, da stran ni del kompleksnejše poslovne logike, delovnega toka ali procesa. V takih primerih se izdelajo ločeni razredi, ki jih je mogoče neodvisno od aplikacije testirati in tako preveriti njihovo delovanje. 73 Slika 8: Arhitektura sistema za poročanje 2.5 Izmenjava podatkov na osnovi dokumentov XML Prenovljena aplikacija za elektronsko poročanje podatkov v procesu reguliranja ravni kakovosti oskrbe z električno energijo za format poročanja uporablja jezik XML. Struktura podatkov posameznih dokumentov XML, ki predstavljajo obrazce poročil sklopov poročanja o kakovosti oskrbe z električno energijo, je določena z uporabo besednjakov XML. Seznam obrazcev in pripadajočih besednjakov XML prikazuje Tabela 2. Vsi besednjaki XML imajo imensko področje nastavljeno na URL (ang.: »Uniform Resource Locator«), kjer je spremna stran za besednjak XML. Na spremni strani najdemo kratek opis besednjaka, dodatne opise elementov ki nosijo ključne podatke pripadajočega poročila ter povezavo do datoteke besednjaka XML. Pri načrtovanju in pripravi besednjakov XML je bilo veliko pozornosti posvečene tudi uporabi dobrih praks za definiranje besednjakov XML. Večina dobrih praks, zapisanih v [9] in [10], je bila tudi uporabljena v besednjakih XML, ki definirajo vsebino poročanih obrazcev. Zaradi velikega števila besednjakov XML je bilo treba v čim večji meri uporabiti koncept ponovne uporabe tako znotraj besednjakov posameznih obrazcev kot tudi med različnimi obrazci, ki si delijo določene dele vsebine. Vsi skupini tipi XML besednjakov so zapisani v ločeni datoteki (»CommonTypes.xsd«), da jih je s tehniko vključevanja moţno ponovno uporabiti v ostalih besednjakih za poročanje. Vsi tipi, tako kompleksni kot preprosti, so v besednjakih definirani eksplicitno. Tak pristop omogoča večjo berljivost besednjakov ter poenostavlja vzdrţevanje. 2.6 Tehnološka posodobitev letnega poročanja Z namenom zmanjšanja števila poročanih podatkov in s tem tudi števila obrazcev je bila na letni ravni izvedena optimizacija poročanih podatkov predvsem na področju neprekinjenosti napajanja na distribucijskem omreţju. V obstoječi aplikaciji je bilo treba na letni ravni poročati tudi podatke neprekinjenosti napajanja po izvodih za celo leto. V prenovljenem sistemu poročanja se letni podatki neprekinjenosti napajanja tako za dolgotrajne prekinitve kot kratkotrajne prekinitve na zahtevo samodejno preračunajo iz mesečnih podatkov, ki jih zavezanci poročajo tekom leta. 74 Periodika poročanja Sklop poročanja Obrazec Dolgotrajne prekinitve Neprekinjenost napajanja Distribucija Mesečno Kratkotrajne prekinitve Prekinitve izven vpliva podjetja Splošni podatki omrežja Neprekinjenost napajanja Distribucija Letno Pritožbe Dolgotrajne prekinitve Kratkotrajne prekinitve Stalni monitoring Občasni monitoring v TP Kakovost napetosti Distribucija Letno Občasni monitoring pri odjemalcih Pritožbe Komercialna kakovost Distribucija Letno Parametri komercialne kakovosti Splošni podatki omrežja Neprekinjenost napajanja Prenos Letno Prekinitve in dogodki Kazalniki nedobavljene energije Stalni monitoring Kakovost napetosti Prenos Letno Pritožbe Imensko področje XML besednjaka http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/DolgotrajnePr ekinitve http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KratkotrajneP rekinitve http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/PrekinitveIzve nVplivaPodjetja http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/SplosniPodatk iOmrezjaDistribucija http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/PritozbeOdje malcev NP NP http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KakovostNape tostiStalniMonitoring http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KakovostNape tostiObcasniMonitoring http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KakovostNape tostiObcasniMonitoring http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/PritozbeOdje malcev http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KomercialnaK akovost http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/SplosniPodatk iOmrezjaPrenos http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/PrekinitveInD ogodkiPrenos http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/Nedobavljena EnergijaPrenos http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/KakovostNape tostiStalniMonitoring http://www.agenrs.si/Porocila/Sheme/KakovostOskrbe/2011/02/PritozbeUpora bnikovPrenos Tabela 2: Seznam obrazcev po sklopih in pripadajoči besednjaki XML Bistven napredek predstavlja tudi modul za pripravo krovnih poročil, ki so sedaj v veliki meri izdelana samodejno. Zavezanci iz portala agencije prenesejo ţe izpolnjeno krovno poročilo z vsemi analitičnimi podatki, grafičnimi prikazi in spremnim besedilom, ki ga glede na zahteve agencije in po lastni presoji dopolnijo in oddajo poročilo v pisni (nestrukturirani) obliki kot doslej. 2.7 Pregled stanja in rezultati Informacijski sistem za poročanje mesečnih podatkov je v tekoči uporabi od začetka poletja. Zavezanci za poročanje so ga dobro sprejeli in nihče od zavezancev ni imel teţav, da do roka ne bi pripravil podatkov v novi, predpisani obliki. Stabilnost nabora podatkov glede na prejšnji sistem poročanja pa so zagotavljali ţe sami cilji projekta, ki so bili tudi doseţeni. V času priprave tega prispevka so bili zavezanci poročanje povabljeni k testiranju še preostalih sklopov sistema za poročanje, ki bo v produkcijski uporabi v začetku naslednjega leta, ko nastopijo roki za oddajo letnih poročil. 75 3. SKLEP Projekt nakazuje dobro prakso usklajevanja med regulatorjem in zavezanci za poročanje, ki so imeli ves čas projekta moţnost aktivno sodelovati pri prenovi sistema za poročanje in sproti informirati regulatorja o morebitnih tehničnih in vsebinskih omejitvah, ki bi se lahko pojavile pri zbiranju in poročanju podatkov. Hkrati je tehnološka prenova pribliţala rešitev za poročanje najboljšim sodobnim praksam, ki se uporabljajo za izmenjavo podatkov in je v tem smislu predstavljala spodbudo za posodobitev informacijskih sistemov tako agencije kot zavezancev za poročanje. 4. VIRI IN LITERATURA [1] Direktiva 2009/72/ES Evropskega parlamenta in Sveta z dne 13. julija 2009 o skupnih pravilih notranjega trga z električno energijo in o razveljavitvi Direktive 2003/54/ES. [2] Energetski zakon, Uradni list RS, 27/07 (EZ-UPB2), 70/08 (EZ-C), 22/10 (EZ-D). [3] Splošni pogoji za dobavo in odjem električne energije iz distribucijskega omreţja električne energije, Uradni list RS, št. 126/07. [4] Akt o metodologiji za določitev omreţnine in kriterijih za ugotavljanje upravičenih stroškov za elektroenergetska omreţja in metodologiji za obračunavanje omreţnine, Uradni list RS, št. 59/10. [5] Akt o posredovanju podatkov o kakovosti oskrbe z električno energijo, Uradni list RS, št. 89/10. [6] David Batič, Ervin Seršen: «Ogrodje za spremljanje kakovosti zanesljivosti (neprekinjenosti) oskrbe na nacionalni ravni in funkcijsko povezavo kazalnikov zanesljivosti z omreţnino«, CIRED ŠK2-3, 8. konferenca slovenskih elektroenergetikov, Čateţ, 2007. [7] David Batič, Ervin Seršen: «Poročanje o zanesljivosti oskrbe v Sloveniji«, 17. mednarodno posvetovanje Komunalna energetika – Power Engineering 2008, Maribor 2008. [8] David Batič, Ervin Seršen: »Neprekinjenost napajanja v letu 2008 v Sloveniji – preliminarna kvantitativna analiza«, 9. konferenca slovenskih elektroenergetikov, Kranjska Gora, 2009, CIRED ŠK2-1. [9] David Stephenson, XML Schema best practices, December http://xml.coverpages.org/HP-StephensonSchemaBestPractices.pdf. [10] Use of Camel Case for Naming XML and XML-Related Components , Technology Reports , December 2005, Dostopno: http://xml.coverpages.org/camelCase.html. [11] Office Open XML File Formats, ISO/IEC 29500. 2004, Dostopno: 76 DELOVANJE VIRTUALNE ELEKTRARNE S SISTEMOM KIBERNET Dr. Gregor Černe, Mitja Bizjak INEA d.o.o., Stegne 11, Ljubljana [email protected], [email protected] Povzetek Sistem KIBERnet je nastal kot rezultat istoimenskega projekta, katerega namen je bil izdelava orodja za prilagajanje odjema in razpršene proizvodnje za potrebe dobavitelja električne energije in preizkus v dejanskem okolju. Nabor štirih odjemalcev vključenih v sistem poseduje različne tipe bremen primernih za prilagajanje, katerih skupni nastop predstavlja kapaciteto prilagajanja t.i. virtualne elektrarne. Prispevek opisuje merjenje kapacitete prilagajanja odjema in razpršene proizvodnje pri odjemalcih v sistemu, potek aktivacije prilagajanja ter način uporabe pri različnih moţnih uporabnikih kot so sistemski operaterji prenosnega omreţja, distribucijskim podjetjem, dobaviteljem električne energije, agregatorjem in drugim. 1. UVOD Potreba po aktivnejšem nadzoru elektro omreţij prihaja zaradi novih elementov kot so organiziranost trga z električno energijo [1], obnovljivi viri električne energije, dodajanje razpršenih virov na distribucijskem omreţju, ipd. Zahteve po povečanju proizvodnje energije iz obnovljivih virov, zahteve po učinkoviti rabe energije, ekonomika in nove tehnologije, ki prihajajo (npr. električni avtomobili, gorivne celice, kogeneracijske enote) prinašajo potrebo po upravljanju z odjemom in razpršeno proizvodnjo, saj brez tega ni mogoča njihova učinkovita integracija in zagotavljanje zanesljivosti elektro energetskega sistema. Razvoj informacijske tehnologije omogoča novo rešitev omenjenih problemov tako, da se pri uravnavanju pretokov energije vključi tudi porabo in razpršeno proizvodnjo na distribucijskem omreţju in sicer v okviru aktivnega upravljanja s porabo. To pomeni da lahko porabnikom, ki so se s pogodbami v zameno za nadomestilo zavezali k upravljanju z njihovo porabo, zmanjšamo ali povečamo porabo glede na potrebe elektro energetskega omreţja. Virtualna elektrarna zaobjema del odjema in razpršene proizvodnje električne energije, katere je moč voditi v realnem času, in ju povezuje v enovito celoto. Takšen sistem lahko podobno kot prava elektrarna aktivno uravnava pretoke energije na distribucijskem in prenosnem elektro energetskem omreţju. Sistem je moţno predstaviti kot trţni subjekt na organiziranem trgu z električno energijo v okviru sistemskih storitev npr. na izravnalnem trgu ali tudi trgu s skrajno rezervo. Glavni cilj sistema za vodenje odjema je iskanje tehnično najugodnejših in najcenejših moţnosti za razbremenjevanje prenosnih poti v sistemu. Projekt Kibernet je bil sofinanciran s strani Evropskega sklada za regionalni razvoj in Ministrstva za gospodarstvo. V projektu so poleg podjetja INEA sodelovala še podjetja in ustanove Elektro Ljubljana, IJS, Elektro Institut Milan Vidmar, Fakulteta za Elektrotehniko, VGB, Koto, Livar in papirnici Vevče in Količevo. 2. TEHNOLOGIJA SISTEMA Sistem KIBERnet se sestoji iz dveh delov (Slika 9a) in sicer merilno krmilnega sistema pri odjemalcu in storitvenega centra pri uporabniku. Tehnologija samega sistema predstavljena v nadaljevanju je povzeta iz podrobnejših opisov v prispevkih [2] in [3]. Na nivoju lokalnega odjemalca/proizvajalca električne energije je lokalni krmilno regulacijski sistem, ki skrbi za vodenje bremen in sistemov proizvodnje energije. Vodenje se lahko izvaja 77 neposredno na bremenih ali preko lokalnega krmilja naprave (npr. pri kompleksnejših sistemih kot so hidro elektrarne, soproizvodnja toplote in elektrike (SPTE), …). Odjemalci so komunikacijsko povezani s storitvenim centrom pri uporabniku, kjer se izvaja centraliziran nadzor. Glavne naloge storitvenega centra so spremljanje odjema odjemalcev in njihove moţnosti prilagajanja ter izvajanje prilagajanje odjema ter razpršene proizvodnje. S sistemom SCADA je omogočeno spremljanje preko sinoptičnih prikazov, zbiranje in prikaz podatkov v obliki diagramov, alarmiranje, sporočanje, ipd. V centru je vgrajena oprema, ki omogoča centralizirano zbiranje in obdelavo podatkov, vključno z optimizacijami in obračuni. Zbirajo se podatki iz posameznih lokacij odjema/proizvodnje in iz merilnega sistema v centru, omogočeno je daljinsko vodenje naprav (preklop reţimov, nastavitev ţelenih vrednosti ipd.), kompleksnejša optimizacija procesa in druge »Energy management« funkcionalnosti. Računalniški sistem je zasnovan modularno iz industrijskih, komercialno dostopnih sistemskih in strojnih komponent in omogoča enostavno dodajanje in spreminjanje konfiguracije sistema ter širitve z dodajanjem novih odjemalcev iz industrije, komercialnega sektorja in gospodinjstev ter proizvajalcev električne energije. Sistem Kibernet uporabnik odjemalec Web aplikacija za odjemalca Web aplikacija za uporabnika spremljanje Algoritmi prilagajanja Ponudbe in zahteve za prilagajanje Slika 9: a) Arhitektura sistema KIBERnet, b) Ponujeni in dejanski odjem pri prilagajanju (vir Napaka! Vira sklicevanja ni bilo mogoče najti.) Sistem spremlja odjem odjemalcev električne energije in razpršenih virov in od njih pridobiva ponudbe za prilagoditev njihovega odjema. Ponudba obsega podatke o moţni spremembi odjema njen časovni potek in tudi ceno povračila odjemalcu, v kolikor pride do intervencije. Storitveni center pri uporabniku zbira ponudbe za prilagajanje vseh odjemalcev in jih zdruţene predstavi uporabniku, tako de ja razvidna ponujena energija v odvisnosti od časa intervencije in ponujena energija v odvisnosti od marginalnih stroškov prilagajanja. Pri tem loči ponudbe za povečanje in zmanjšanje porabe. Pri aktivaciji prilagajanja uporabnik sistema kot vhodne parametre za sistem določi količino energije za prilagajanje ter njen časovni in cenovni potek, ki je zanj ekonomsko še sprejemljiv. Storitveni center nato glede na vsebino zahteve uporabnika izvede izbor najustreznejših odjemalcev in razpršenih virov, ki sodelujejo pri prilagajanju odjema. Optimizacija izbora temelji na visoko naprednih optimizacijskih algoritmov, ki omogočajo največji moţni učinek sistema za razbremenjevanje. Algoritem v ta namen lahko upošteva stanje in moţnosti in omejitve omreţja, zanesljivost samih odjemalcev oz. proizvajalcev za prilagajanje. Po izboru optimalnega nabora odjemalcev in razpršenih virov dobijo le ti vozni red svojega odjema v skladu z oddanimi ponudbami. Procesni del sistema Kibernet, ki je vgrajen pri odjemalcih in razpršenih virih poskrbi za izvedbo prilagajanja odjema. Aktivacija sistema Kibernet je znotraj ene (1) minute. Postopek je povsem avtomatiziran in ne potrebuje človeškega posredovanja. 78 Skladnost intervencije s ponudbami odjemalca se ugotavlja iz razlike med dejanskim in predvidenim odjemom. Slika 9b prikazuje primer predvidenega odjema (rdeča) in skladnost dejanskega (modra črta) s ponujenim prilagojenim odjemom (rumena) za zmanjšanje odjema. 3. KAPACITETA PRILAGAJANJA Kapaciteta prilagajanja je odvisna od tipov bremen, ki so vključena v sistem, in načina njihovega vodenja. S stališča prilagajanja odjema bi naprave za odjem in razpršeno proizvodnjo v grobem lahko razdelili v dve skupini: 1) Bremena s katerimi s katerimi odjem preloţimo za določen čas (hladilnice, peči, …) in 2) Bremena s katerimi lahko zmanjšujemo odjem (prezračevanja, kogeneracije, …). 3.1 Zamik porabe Slika 10 prikazuje časovni potek odjema hladilnice z nazivno močjo 85 kW, ki je bila vključena v sistem KIBERnet za prilagajanje ob normalnem obratovanju in intervencijah. Njeno običajno obratovanje, ki zagotavlja temperaturo okoli 8 °C, zahteva 55 % vključenost tako, da je njen povprečni odjem okoli 45 kW(Slika 10 levo zgoraj). 100 Normalno obratovanje 80 80 60 60 Zmanjšanje odjema moč[kW] moć[kW] 100 40 40 20 20 0 2:00 100 3:00 čas (h:mm) 4:00 5:00 0 2:00 3:00 čas[h:mm] 4:00 5:00 Povečanje odjema 80 moč[kW] 60 40 20 0 2:00 3:00 čas[h:mm] 4:00 Povprečene vrednosti 5:00 normalno obratovanje zmanjšanje odjema 100 povečanje odjema 80 moč[kW] 60 40 20 0 2:00 3:00 čas 4:00 5:00 Slika 10: Odjem električne energije hladilnice ob normalni uporabi, intervencijah zmanjšanja in povečanja porabe ter povprečenje odjema za omenjene situacije. Vsebina hladilnice dovoljuje, da se za določen čas temperatura lahko dvigne do 18 °C ali pa spusti na 0 °C. Slika 10 desno zgoraj prikazuje odjem hladilnice za primer zmanjšanja 79 odjema. Ob intervenciji se hladilnica izklopi in ne porablja električne energijo dokler po pribliţno eni uri ni doseţena mejna maksimalna temperatura. Od takrat naprej mora hladilnica spet obratovati, vendar je zaradi višje temperatura deleţ vključenosti malo manjši. Največji dovoljen čas obratovanja v takšnih razmerah je odvisen od vsebine (pokvarljivosti) in količine blaga v hladilnici – npr. od ene ure pa tudi celega dneva. V sistemu KIBERnet ni bilo predpisane omejitve, tako da lahko v tem stanju vztraja tudi do 10 ur. Po preteku dovoljenega časa intervencije hladilnica spet vzpostavi optimalno temperaturo, kar zahteva daljši čas vklopa, preden se vzpostavi reţim normalnega obratovanja. Podobno Slika 10 levo spodaj prikazuje odjem hladilnice za primer povečanja odjema. Ob intervenciji se hladilnica vključi oz. ostane vključena dokler po dobri uri ni doseţena mejna minimalna temperatura. Od takrat naprej mora hladilnica prekiniti delovanje oz. preiti v reţim izmeničnega vklopa in izklopa, da vzdrţuje doseţeno temperaturo. Zaradi niţje temperature je deleţ vključenosti nekoliko večji kot ob normalnem obratovanju. Po preteku dovoljenega časa intervencije hladilnica spet vzpostavi optimalno temperaturo, kar zahteva daljši čas izklopa, preden se vzpostavi reţim za normalno obratovanje. Zmoţnost prilagajanja se ocenjuje na daljši čas kot pa je dinamika bremena, zato kapaciteto bremena laţje prikaţemo s časovnim povprečenjem odjema (Slika 10 desno spodaj). Iz slike je razvidno, da je sprememba moči največja ob začetku intervencije. Po dosegu omejitve naprave pa se moč prilagajanja (razlika med normalnim obratovanjem in intervencijo) zmanjša. Po koncu prilagajanja naprava vzpostavi normalno obratovanje, kar naredi ravno obratni učinek od zahteve. Na podoben način kot pri hladilnicah je kapaciteta prilagajanja omejena tudi pri električnih pečeh oz. talilnicah. 3.2 Sprememba porabe Z določenimi napravami je mogoče za določen čas zmanjšati ali pa povečati odjem električne energije brez »proti učinka« ob koncu intervencije. Takšna naprava je npr. motor ventilatorja pri biofiltru ali pa kogeneracijska enota parne turbine. Motor ventilatorja pri biofiltru ima v normalnem obratovanju dokaj enakomerno obratovanje pri moči 65 kW (Slika 11 levo). Izjema so vikendi in dela prosti dnevi, ko moč ventilatorja zmanjšajo na minimum na 12kW. Takšen poseg je čas moţno izvesti tudi med delavnikom vendar največ za eno uro. Po intervenciji je zahtevan minimalno dva krat toliko časa normalnega obratovanja pred naslednjo intervencijo. Delovanje biofiltra normalno obratovanje normalno obratovanje plinska turbina povečanje proizvodnje zmanjšanje odjema 200 zmanjšanje proizvodnje 8000 povečanje odjema 160 6000 moć[kW] moč[kW] 120 80 4000 40 0 2:00 3:00 čas[h:mm] 4:00 5:00 2000 2:00 3:00 4:00 čas [h:mm] 5:00 Slika 11: Odjem energije biofiltra (levo) in proizvodnja električne energije plinske turbine (desno) Nazivna moč motorja ventilatorja je 160 kW in ob potrebi po povečanju odjema je moţno njegovo moč tudi ustrezno povečati. Vendar je takšna intervencija ekonomsko vprašljiva, ker se ne izvaja nobeno shranjevanje energije in se po intervenciji zopet vzpostavi normalno obratovanje. Ker je končni rezultat takšne intervencije le nepotrebno porabljena energija, je njena uporaba smiselna le ob zagotavljanju stabilnosti elektroenergetskega omreţja. Zato mora biti ponujena energija takšnega bremena ustrezno draţja. 80 Podobno kot pri motorju ventilatorja biofiltra lahko na porabo vplivamo s kogeneracijsko enoto plinske turbine, ki je priključena in sinhronizirana z distribucijskim omreţjem (Slika 11 desno). Njeno normalno obratovanje je enakomerna proizvodnja elektrike pri okoli 5,5 MW moči. Z regulacijo pretoka pare na nizkotlačnem delu turbine se lahko to moč regulira v območju od -480 kW (povečanje odjema) do +1680 kW (zmanjšanje odjema) odstopanja od normalnega obratovanja. Omenjena intervencija lahko traja več ur brez večjega vpliva na procese v proizvodnji in na samo turbino. Po drugi strani pa je povečevanje proizvodnje elektrike ekonomsko neupravičeno, ker je izkoristek nizek in stroški proizvodnje električne energije večji od komercialne proizvodnje. Zato je intervencija na plinski turbini draţja od intervencij na drugih bremenih in sistem KIBERnet jo bo aktiviral le v primeru, ko bo uporabnik podal zadosti veliko ceno in zadostno količino energijo v svoji zahtevi. 3.3 Kapaciteta v odvisnosti od časa intervencije Pod izrazom kapaciteta prilagajanja opisujemo velikost moţne spremembe moči sistema. Kot je razvidno iz prejšnjih poglavij dolţina intervencije lahko bistveno vpliva na moč odjema, zato je pri navajanju kapacitete prilagajanje potrebno navesti tudi njeno odvisnost od trajanja. Navadno se navaja največja kapaciteta, ki velja le za kratke intervencije. Vendar zahteva po prilagajanju lahko traja tudi več ur, kar bistveno zmanjša zmoţnost sistema. Slika 12 prikazuje kapaciteto naprav v sistemu KIBERnet v odvisnosti od trajanja intervencije kot prilagojeno energijo povprečeno po času intervencije. Bremena z moţnostjo zamika uporabe (hladilnice, peči) imajo maksimalno kapaciteto prilagajanja le za intervencijo z nekim omejenim časom trajanja (Slika 12). Pri daljših časih vrednost kapacitete pada in pri časih daljših od časa omejitve (za primer hladilnice v sistemu KIBERnet je to 10 ur) pa takšna bremena ne morejo prispevati k prilagajanju odjema. Podobno je pri bremenih za zmanjševanje porabe s prekinitvijo (motor ventilatorja biofiltra), kjer je kapaciteta prilagajanja za dolge čase občutno manjša od začetne. Za razliko od bremen z zamikom porabe pa ta bremena tudi pri daljših intervencijah še prispevajo manjši deleţ k prilagajanju. 2000 1600 hladilnica 40 ventilator 1200 kogeneracijska enota (desna vertikalna os) [kW] kapaciteta [kW] 60 800 20 400 0 0 0 2 4 6 8 trajanje intervencije [h] 10 12 Slika 12: Kapaciteta prilagajanja naprav v odvisnosti od trajanja intervencije za zmanjšanje odjema Pri tem velja omeniti, da takšen način prilagajanja še posebno, ko imamo v sistemu mnoţico takšnih naprav, ni ravno primeren za stabilnost omreţja, ker večino energije prilagodi na začetku intervencije. Za dosego enakomernosti je potrebno aktivirati odjemalce postopoma, kar še dodatno zmanjša kapaciteto za kakšen odstotek. Sistem vsebuje tudi kogeneraciji, katerih kapaciteta pa ni odvisno od dolţine intervencije. 81 3.4 Skupna kapaciteta prilagajanja V sistem KIBERnet je vsak odjemalec prispeval omejen nabor bremen tako, da so v sistem vključeni hladilnica, motor ventilatorja, talilni peči in dve kogeneracijski enoti. Potek odjema moči in zmoţnost prilagajanja takšne virtualne elektrarne prikazuje Slika 13. odjem 22000 zmanjšanje povečanje 5 20000 kapaciteta [MW] 4 18000 kW 16000 14000 3 zmanjšanje odjema povečanje odjema 2 1 12000 10000 0:00 0 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0 2 4 6 intervencije 8 [h] 10 trajanje 12 14 Slika 13: Časovni potek odjema virtualne elektrarne (levo) in njena kapaciteta prilagajanja (desno) Ker imata papirnici bistveno večji odjem kot ostali in je njun časovni profil odjema večinoma enakomeren, je takšen tudi skupni odjem – okoli 18 MW. Dnevno dinamiko v največji meri določa livarna, ki zaradi vklapljanja in izklapljanja peči povzroča nihanje z amplitudo 3 MW. Podobno skupno kapaciteto prilagajanja v največji meri določata kogeneracijski enoti v papirnicah, ki je ves čas pribliţno enaka tako za povečanje kot tudi za zmanjšanje odjema. Iz podobnega razloga tudi sama dolţina intervencije bistveno ne vpliva na kapaciteto prilagajanja (Slika 13 desno). Kapaciteta za zmanjšanje odjema livarne je bolj kratkoročne narave, zato tudi se skupna kapaciteta z dolţino intervencije malo zmanjšuje. Za potrebe pilotnega projekta so odjemalci v sistem prispevali samo del bremen. Potencial prilagajanja, ki je bil evidentiran na podlagi podrobne analize odjemalcev - Koto - kapaciteta za zmanjšanje: 1100 kW, kapaciteta za povečanje: 450 kW - Livar - kapaciteta za zmanjšanje: 2120 kW, kapaciteta za povečanje: - - Vevče - kapaciteta za zmanjšanje: 3500 kW, kapaciteta za povečanje: 300 kW - Količevo kapaciteta za zmanjšanje: 4480 kW, kapaciteta za povečanje: 480 kW Vrednosti veljajo samo v času vršnega odjema, ko je večina bremen aktiviranih. 4. AKTIVACIJA PRILAGAJANJA V tem poglavju je prikazan rezultat testiranj, ko smo 31.3. 2011 med 7:50 in 8:45 izvedli dve prilagajanji v skupnem trajanju 45 minut in zahtevanem zmanjšanju 300 kWh. Prilagajanje se je izvedlo na enem odjemalcu – papirnici s kogeneracijsko enoto – parno turbino. Slika 14 levo prikazuje rezultat intervencije na bremenu – parni turbini, kateri moč se je v času intervencije občutno dvignila in s tem zmanjšala odjem odjemalca. Rezultat intervencije je razviden tudi iz poteka odjema električne energije odjemalca (Slika 14 desno), ki se v času intervencije znatno spusti. Prilagojena energija je izračunana s pomočjo predvidenega odjema odjemalca, kakršen naj bi bil v primeru brez intervencije. Predvideni odjem se izračuna iz karakterističnega odjema. Karakteristični odjem je povprečenje odjema odjemalca zadnjih nekaj delovnih dni. Predvideni odjem pa je normiranje (vertikalni pomik) karakterističnega odjema na dejanski odjem v trenutku intervencije. 82 7000 moč turbine 12000 6500 11000 5500 10000 5000 kW power[kW] 6000 4500 9000 merjen odjem karakteristični odjem predvideni odjem 4000 8000 3500 3000 31.3.2011 6:00 31.3.2011 8:00 31.3.2011 10:00 7000 31.3.2011 5:00 31.3.2011 7:00 31.3.2011 9:00 31.3.2011 11:00 Slika 14: Proizvodnja turbine (levo) in odjem odjemalca med prilagajanjem (desno) Na dan prilagajanja je karakteristični odjem pribliţno za 800 kW višji od trenutnega odjema, zato je ta »odmik« upoštevan pri izračunu prilagojene energije. V času intervala prilagajanja je prilagojena energija tako 570 kWh. Odstopanje zahtevane energije od prilagojene je zaradi počasnejšega vračanju turbine v prvotno stanje od predvidenega med in po prilagajanju. 5. MOŢNOSTI ŠIRŠE UPORABE Potencial prilagajanja odjema in razpršene proizvodnje v Sloveniji je zelo teţko realno oceniti. Na podlagi obširne ankete, ki jo je INEA izvedla za interne potrebe in je vključevala okoli 7 % industrijskega odjema, so takojšnjo pripravljenost za prilagajanje izrazili odjemalci, ki bi lahko prispevali okoli 8 MW kapacitete za prilagajanje. Glede na celotni industrijski odjem lahko ocenimo, da je v Sloveniji potenciala vsaj okoli 120 MW. Na podlagi odjemalcev vključenih v sistem KIBERnet, kjer je okoli 80.000 MWh letnega odjema se doseţe med dobrih 4 MW dejanske kapacitete prilagajanja do 11MW evidentirane, bi lahko predpostavili, da industrijski odjem s 7.000 GWh letnega odjema poseduje več kot 350 MW. Na dejansko realizacijo pa lahko bistveno vplivajo subjektivni in ekonomski faktorji. Ekonomsko najbolj smiselna uporaba sistema za prilagajanje je zniţevanje konice odjema in za sistemsko storitev (terciarne in v določeni meri morda tudi sekundarne) rezerve za uravnavanje frekvence omreţja. Z zniţevanjem konice odjema sistem za prilagajanje nadomešča investicije v vršne elektrarne in povečanje zmogljivosti prenosnega ter distribucijskega omreţja. Potencial za niţanje konice se lahko oceni iz diagrama za trajanje odjema, pridobljen iz podatkov objavljenih na spletni strani ELESa [6]. Diagram (Slika 15 levo) prikazuje višino odjema v odvisnosti od njegovega trajanja v urah v obdobju od 1.7. 2009 do 1.7.2010 (npr. odjem v višini 1500 MW in več je trajal pribliţno 2600 ur). Iz diagrama je razvidno, da vršni odjem traja relativno malo časa (5 % kapacitete je vključenih le 1 % časa). Pri ugotavljanju moţnosti uporabe sistema za prilagajanje pa je potrebno upoštevati tudi zahtevano trajanje prilagajanja. Slika 15 desno prikazuje odvisnost trajanja intervencije od niţanja konice odjema s prenosnega omreţja. Pri oceni, da je časovni domet sistema okoli 8 ur, nam za slovensko omreţje zadostuje 140 MW kapacitete z zamikom porabe. V kolikor sistem uspe zbrati več kapacitete, mora ta vključevati spremembo (zmanjševanje) porabe, ki pa mora biti tudi ekonomska opravičljiva. Omenjeni podatki slonijo na meritvah z enournim povprečenjem. V kolikor bi uporabili 15 minutno povprečenje, bi bila moţna kapaciteta prilagajanja nekoliko višja. 83 12 diagram trajanja odjema 10 trajanje intervenncije [h] 1.900 1.700 odjem[MW] 1.500 1.300 1.100 900 8 6 4 2 700 500 0 1 1001 2001 3001 4001 5001 trajanje[ure] 6001 7001 8001 0 20 40 60 80 100 120 višina intervencije[MW] 140 160 Slika 15: Diagram trajanja odjema za slovensko omreţje (levo), trajanje najdaljše konice v odvisnosti od višine (desno) Potencial prilagajanja za potrebe sistemske storitve terciarne rezerve se lahko oceni iz aktivacije le te v preteklosti oz pričakovanega števila aktivacij v prihodnosti. V letu 2010 je bilo 26 aktivacij v skupnem trajanju 64 ur. Povprečna moč je bila 131 MW. V letu 2011 pa so pričakovane vrednosti bile 30 aktivacij v višini 134 MW in trajanju 4h, 8 aktivacij v višini 66 MW in trajanju 6 ur ter 3 aktivacije v višini 148 MW in trajanju 7 ur. Prilagajanje odjema in razpršene proizvodnje z zadostno kapaciteto bi lahko pokril velik del zahtev terciarne rezerve. 84 6. ZAKLJUČEK Pilotna postavitev sistema KIBERnet je pri povezovanju štirih industrijskih odjemalcev v virtualno elektrarno pokazala določene značilnosti pri določanju kapacitete in izvajanju prilagajanja, ki jih je potrebno podrobneje preučiti in preizkusiti v praksi. Odvisnost višine prilagajanja od njegovega trajanja in (povratni) učinki po koncu prilagajanja so elementi, katerih pomanjkljivosti se lahko odpravi tokom daljšega obratovanja in nabiranje izkušenj z odzivom večjega nabora odjemalcev. Značilnosti sistema za prilagajanjem odjema in razpršene proizvodnje v veliki meri ustrezajo zahtevam za niţanje vršnega odjema in terciarno rezerv tako po kapaciteti, katere potencial se nahaja v Sloveniji, kot tudi trajanju prilagajanja. Potreba po prilagajanju odjema se kaţe ţe v današnjem času, z načrtovanim povečevanjem obnovljivih virov pa se bodo zahteve po nadzorovanem uravnavanjem pretokov še povečevale. Navkljub temu, da v Sloveniji še nimamo in v kratkem ne bomo imeli pomembnega deleţa sončne in vetrne energije, pa se preko povezav s tujino ta vpliv čuti tudi ţe na našem omreţju. 7. VIRI IN LITERATURA [1] NEMČEK, Peter in soavtorji, Razvoj e-storitve za optimiranje pretokov električne energije v distribucijskem omreţju s prilaganjem odjema in razpršene proizvodnje, zbornik PIES, 2008 [2] ČERNE, Gregor in soavtorji, Razbremenjevanje visoko in srednje napetostnega prenosnega omreţja za potrebe sistemskega operaterja zbornik PIES, 2009 [3] BIZJAK, Mitja, NEMČEK Peter, ČERNE, Gregor, Računalniški sitem Kibernet, zbornik PIES, 2010 [4] ČERNE, Gregor, MARIŠEK Zoran, BIZJAK Mitja, Uporaba prilagajanja odjema in razpršene proizvodnje električne energije, zbornik Vitel, 2011 [5] ENERNOC, Demand Response Initiatives for Public Utilities, Texas Public Power Association, March 2009 [6] ELES, http://www.eles.si/ spletna stran 85 PREDNOSTI IN PASTI UVEDBE PROJEKTNEGA ODDELKA V MULTIPROJEKTNO OKOLJE Vanja Bračko, mag. Aleš Pintarič INFORMATIKA informacijske storitve in inţeniring d.d., Vetrinjska ul. 2, Maribor [email protected], [email protected] Povzetek Učinkovito delovanje poslovnih projektno usmerjenih okolij je ob ogromnih količinah informacij, ki jih takšno okolje generira, vse zahtevnejša naloga. Za uspešnejše izvajanje in obvladovanje procesov projektnega vodenja obstaja na trgu veliko programskih rešitev za informacijsko podporo projektom, sodobne smernice stroke projektnega managementa pa na podlagi dobrih izkušenj iz prakse v okolja, kjer se izvaja večje število projektov hkrati priporočajo uvedbo specializiranih organizacijskih enot - oddelkov za projektno vodenje ali t.i. projektnih pisarn (angl. Project Management Office). Uvedba projektnega oddelka zahteva jasno postavljene cilje in strategijo. Umestitev v organizacijsko strukturo, kadrovska zasedba in naloge ki jih opravlja, so odvisni od ciljev organizacije, finančnih in kadrovskih moţnosti in posledično njegovih pristojnosti. Pri svojem delu se srečuje z nalogami, pri katerih potrebuje ustrezno podporo in sodelovanje vseh zaposlenih v podjetju, za vzpostavitev določenega nivoja zaupanja v učinkovitost njegovega dela in ustrezno veljavo v odnosu do članov projektnih skupin pa lahko pridobi le z ustrezno podporo najvišjega vodstva in z zagotavljanjem učinkovitosti svojega dela tako v korist managementu kot izvajalcem projektov. Predvidevanje in obvladovanje sprememb postaja tisti dejavnik v poslovanju, ki zahteva vse večjo pozornost managementa in zaposlenih. V zaostrenih razmerah povečane konkurence, spreminjajoče se zakonske regulative in gospodarske nestabilnosti je potrebno uvajati sodobne in učinkovite rešitve za zmanjševanje stroškov in zagotavljanje ali celo povečevanje dohodka iz poslovanja, kar velja tudi za Informatiko d.d., katere glavno področje delovanja je izvajanje informacijskih storitev za podjetja elektrodistribucije. Velik del teh storitev podjetje izvaja v obliki projektov, kar zahteva ustrezno organiziranost dela in z uvedbo nove organizacijske enote - projektnega oddelka je bil narejen dodaten korak k dvigu projektne kulture v podjetju. Kot je za projektne oddelke običajno, obsegajo naloge projektnega oddelka v Informatiki d.d. odgovornost za implementacijo postopkov, predpisov, metod, najboljših praks in standardov s področja projektnega vodenja in organizacijsko-administrativno podporo projektnim vodjem. S spremembami sistema vodenja in organiziranosti je podjetje sicer opredelilo projektni oddelek in postopke projektnega vodenja, pri izvajanju svojih nalog pa se občasno soočamo z določenimi zanimivimi izzivi, ki bi jih ţeleli predstaviti. Namen prispevka je torej predstaviti proces in prednosti uvedbe projektnega oddelka v konkretno poslovno okolje, predvsem pa opozoriti na nevarnosti, ki pri tem preţijo in se jim je priporočljivo izogniti. 86 VLOGA REVIZIJE INFORMACIJSKIH SISTEMOV PRI NABAVI IT Mag. Boštjan Keţmah, Dr. Aleš Ţivkovič Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko [email protected], [email protected] Povzetek Nobeno podjetje se danes ne more izogniti nabavi IT, saj tudi IT podjetja sama vsaj del opreme naročijo pri zunanjih dobaviteljih. Skladno s COBIT 4.1 pa v nabavo IT spada tudi razvoj programske opreme v hiši. Največkrat se v okviru nabave IT srečujemo z nabavo gotove programske opreme, programske opreme po naročilu, strojne opreme, zunanjih storitev, tudi svetovanja in zunanjega izvajanja različnih storitev IT. Cilj vsakega podjetja je čim višja stopnja učinkovitosti in uspešnosti procesa nabave IT, saj to neposredno vpliva ne samo na stroške investicije temveč tudi na stroške delovanja IT. Ker pa obseţnejše investicije v IT praviloma ne predstavljajo vsakdanjega poslovanja podjetja, se postavi vprašanje izkušenj podjetja ali je sposobno zagotoviti ustrezne in zadostne notranje kontrole, ki bodo zagotavljale učinkovitost in uspešnost investicije. Revizorji informacijskih sistemov se dnevno srečujejo z različnimi okolji informacijskega sistema, ki bolj ali manj uspešno nabavljajo IT. S svojim širokim naborom znanja in predvsem izkušenj lahko tvorno pripomorejo pri vzpostavitvi in nadzoru delovanja notranjih kontrol nabave IT. Poloţaj revizorjev informacijskih sistemov v Sloveniji ureja Zakon o revidiranju (ZRev-2), ki skupaj s Hierarhijo pravil revidiranja informacijskih sistemov določa strokovno podlago za revizijo in reviziji podobne posle. Hierarhija skupaj s standardi razen strokovnih pravil za izvedbo revizije informacijskih sistemov določa tudi odgovornost revizorjev IS. Odgovornost revizorja kot tudi preostalo tveganje je odvisno od vrste revizijskega posla in poročila, ki je lahko izdano v pozitivni obliki ali negativni obliki. Razen tega poznamo še posle izvajanja dogovorjenih postopkov, kjer revizor IS mnenja ne oblikuje. Revizor IS pri opravljanju svojih nalog upošteva ne samo postopkovni in vsebinski temveč tudi procesni vidik nabave IT, kar daje bistveno večjo dodano vrednost poročilu, ki ga izda revizor IS, saj bo to usmerjeno ne le v reševanje trenutno aktualnega projekta nabave IT temveč v dopolnitve sistema notranjih kontrol, ki bo izboljšal rezultate nabave IT tudi na daljši rok. Revizor IS praviloma sodeluje v procesu nabave IT kot neodvisen zunanji strokovnjak, ki poda mnenje o stanju notranjih kontrol v procesu nabave, ki vključuje tako notranje postopke in kontrole podjetja, ki nabavlja IT, kot pogodbena določila, zagotavljanje skladnosti s predpisi in dobrimi praksami ter stroškovno učinkovitost tako kontrol kot tudi samega predmeta nabave. V omejenem obsegu lahko revizor IT sodeluje tudi z nerevizijsko (svetovalno) vlogo, vendar v tem primeru tvega, da bo njegova neodvisnost pri prihodnjih revizijskih poslih okrnjena in jih bo moral odkloniti. Revizor IS lahko sodeluje v različnih fazah nabave IT, od začetnih, t.j. vabila k oddaji ponudbe, do nadaljnjih, kot so izbira ponudnika, sklenitev pogodbe, SLA, spremljanje izvajanja projekta/storitve kot tudi pri nadzoru zunanjega izvajalca oz. dobavitelja. 87 B2B POVEZAVA IS DOBAVITELJA ELEKTRIČNE ENERGIJE Z IS DISTRIBUTERJA ELEKTRIČNE ENERGIJE Marko Smodiš Petrol d.d., Ljubljana [email protected] Povzetek Druţba Petrol kot dobavitelj električne energije v Sloveniji se srečuje s teţavami pri izmenjavi podatkov z distributerjem električne energije, druţbo SODO d.o.o.. Spletni portal Perun, ki je namenjen izmenjavi podatkov (oddaja vloge za menjavo dobavitelja, oddaja števčnega stanja, prevzem podatkov za obračun električne energije in omreţnine…), ne podpira »prave« B2B povezave. Kaj mislim pod prava B2B povezava? Gre za povezavo dveh ločenih informacijskih sistemov, informacijskega sistema dobavitelja električne energije in informacijskega sistema distributerja električne energija, na popolnoma avtomatiziran način, brez ročnega posredovanja. Povezava na tak način omogoča optimizacijo in avtomatizacijo procesa dela. V predstavitvi so prikazani bistveni štirje koraki povezovanja IS dobavitelja in IS distributerja električne energije. Gre za oddajo vloge za menjavo dobavitelja električne energije, sporočanje stanja števca za porabljeno električno energijo, prevzem podatkov za obračun električne energije (skupaj z omreţnino ali brez) in vpogled v evidenco merilnega mesta z moţnostjo izvoza merilnih podatkov. Za vsak korak je prikazano kako delo poteka trenutno (brez »prave« B2B povezave) in nakazano, kako si rešitev z vpeljavo B2B povezave predstavlja Petrol. B2B povezava dobaviteljem električne energije prinaša veliko prednosti, med njimi so najpomembnejše: ni ločene prijave v tuj informacijski sistem, ni podvojenega vnosa podatkov, hitrejše in natančnejše delo, avtomatizirana izmenjava podatkov, celovitost pri prenosu podatkov, razbremenitev človeških virov, enak obseg dela pri povečanju števila odjemalcev električne energije. Druţba Petrol in Informatika d.d., kot lastnik spletnega portala Perun trenutno pripravljata B2B podporo za oddajo vloge za menjavo dobavitelja in oddajo števčnega stanja. Podpora temelji na uporabi spletnih servisov in enaki funkcionalnosti kot jo ima spletni portal Perun. 88 INFORMACIJSKI SISTEM ZA PODPORO NAKUPA IN PRODAJE ELEKTRIČNE EENRGIJE Ivan Lorencin, Boštjan Strmčnik KORONA d.d. [email protected], boštjan.strmč[email protected] Povzetek Informacijski sistem za podporo nakupa in prodaje električne energije omogoča podporo ključnim delom procesa nakupa in prodaje kot so definiranje in prilagajanje strategije poslovanja s strani vodstva, trgovanje na drobno, ki vključuje prodajo (ali odkup) električne energije različnim segmentom končnih odjemalcev, prodajo električne energije za pokrivanje izgub, odkup električne energije od kvalificiranih in nekvalificiranih proizvajalcev, prodaja električne energije za zagotovljeno dobavo in zasilno oz. nujno oskrbo itn., obvladovanje portfelja, trgovanje na debelo, ki vključuje: nakup električne energije od dobaviteljev, prodajo električne energije dobaviteljem, trgovanje na borzi ter ravnanje z odstopanji. Informacijski sistem omogoča zbiranje podatkov, napoved porabe in cen električne energije, evidentiranje vseh dokumentov na nakupni in prodajni strani, bilančni obračun, obvladovanje tveganj, internetni portal za odjemalce ter poročanje. Zbiranje podatkov poteka samodejno ob v naprej opredeljenih časovnih intervalih. Sistem zbira podatke o cenah na trgu EE in trgih ostalih energentov (EEX, GME, prenosne kapacitete, odstopanja, premog, nafta …), vremenske podatke, realizacijo na merilnih mestih, podatke o odstopanjih in druge podatke. Zbrane podatke sistem samodejno preveri ter po potrebi nadomesti. Na osnovi zbranih podatkov sistem omogoča izdelavo kratkoročnih in dolgoročnih napovedi porabe in cen električne energije s pomočjo različnih metod (regresija, nevronske mreţe, SARIMA) Naslednja pomembna funkcija je obvladovanje portfeljev s pomočjo obvladovanja bilanc nakupnih in prodajnih pogodb ter veljavnih ponudb kupcem in ponudb dobaviteljev. Kot del obvladovanja portfelja je moţno simulirati različne scenarije nakupa in prodaje. Pomembna funkcija IS je izdelava kalkulacij z izračunom cen za končne odjemalce. Pri tem je moţno definirati različne marţe in premije ter jih pri kalkulaciji upoštevati. Pred samim začetkom izdelave kalkulacije se izdela urna napoved porabe za posameznega odjemalca ter urna napoved cen. Ponudba odjemalcu se lahko odda na portalu. Portal za odjemalce omogoča oddajanje napovedi porabe in zahtevkov za ponudbe, obveščanje odjemalce, pregledovanje porabe in faktur in druge funkcije, ki so prilagojene posameznim skupinam odjemalcev. Informacijski sistem za podporo nakupa in prodaje je nepogrešljiv člen v podpori poslovanja sodobnega energetskega podjetja v trţnih razmerah. Največje prednosti uporabe tega IS so razbremenitev zaposlenih s samodejnim opravljanjem nalog, urejeno poslovanje ter natančno izvajanje poslovnih procesov. 89 BREZPAPIRNO POSLOVANJE SE PRIČNE V VLOŢIŠČU OBVLADOVANJE VHODNIH IN IZHODNIH DOKUMENTOV V ELEKTRONSKI OBLIKI Tadej Drmaţ Mikrocop d.o.o. [email protected] Abstract Kljub naraščanju deleţa elektronskega poslovanja precejšen del dokumentov v organizacije še vedno prihaja v papirni obliki, zato se tudi poslovni procesi v organizacijah v večji meri še vedno izvajajo s papirnimi dokumenti. S povečevanjem obsega prejetih papirnih dokumentov se zmanjšujeta hitrost in natančnost distribucije dokumentov v organizaciji, kar povzroča zamude pri 'obdelavi' dokumentov v posameznih poslovnih procesih, ki so za poslovanje organizacije ključni. Kaj moramo storiti, da bi prešli na poslovanje brez papirja, s čimer bi pocenili in hkrati pospešili izvajanje poslovnih procesov? Vedno več organizacij svoje izhodne dokumente poslovnim partnerjem pošilja v elektronski obliki. Brezpapirno poslovanje moramo v organizacijah podpreti ţe ob vstopu dokumentov v organizacijo, torej v samem vloţišču, kjer evidentiramo elektronske prejete dokumente, klasične papirne dokumente pretvorimo v elektronsko obliko ter vse dokumente umestimo v ustrezne poslovne procese. Namen pretvorbe dokumentov ob vstopu v organizacijo pa ni samo digitalizacija dokumentov, ampak predvsem zajem podatkov z dokumentov in ustvarjanje podatkovnih evidenc za potrebe poslovnega procesa (BPM sistem) ter poslovno informacijskega sistema organizacije (npr. ERP, CRM sistem). Z vidika izvajanja poslovnih procesov je pomembno, da se ti izvajajo enako, ne glede na obliko v kateri se nahaja original dokumenta (papir ali elektronski izvirnik). Vse dokumente, tako tiste, ki smo jih v elektronsko obliko pretvorili iz papirja, kot tiste, ki so v organizacijo prišli po elektronskih poteh, uvozimo v sistem za elektronsko upravljanje poslovnih procesov. Po pretvorbi vse poslovne procese, povezane z dokumentom, izvajamo brez papirja. S tem zagotovimo, da vsak dokument v organizaciji kar najhitreje potuje skozi vse faze poslovnega procesa, vsi prejeti dokumenti so hkrati varno shrani v elektronskem arhivskem sistemu. 1. IZMENJAVA ELEKTRONSKIH DOKUMENTOV Da bi organizacije lahko izmenjevale dokumente v elektronski obliki, morata izdajatelj in prejemnik najprej dogovoriti način izmenjave dokumentov in uskladiti njihove strukture. V praksi obstajajo različni sistemi za izmenjavo dokumentov. V segmentu B2C izdajatelji elektronske izvirnike prejemnikom večinoma pošiljajo s pomočjo elektronske pošte v obliki priponk v formatih xml, pdf ali html. V zadnjem obdobju pa obstaja tudi moţnost, da izdajatelji dokumente vročajo neposredno v elektronske banke prejemnikov, kjer se samodejno generirajo plačilni nalogi. V segmentu B2B večina izdajateljev in prejemnikov za izmenjavo elektronskih dokumentov uporablja elektronsko pošto in interne panoţne RIP sisteme, v zadnjem obdobju pa so varno izmenjavo elektronskih dokumentov omogočile tudi poslovne banke v sklopu rešitev za elektronsko bančništvo. V segmentu B2G so drţavne institucije omogočile oddajanje in prejemanje elektronskih dokumentov s pomočjo spletnih portalov kot npr. eDavki. Bistveno prednost tako za izdajatelje kot prejemnike elektronskih dokumentov poleg niţjih stroškov, povezanih z izmenjavo elektronskih dokumentov, prinaša hitrost elektronske izmenjave, ki je za razliko od klasičnih papirnih poti, kjer lahko do vročitve preteče nekaj dni, 90 opravljena v nekaj trenutkih. Poveča se tudi hitrost njihove obdelave po prejemu, saj dokumenta ni potrebno pretvoriti v elektronsko obliko in iz njega ročno zajeti vsebine. Dodatno prednost predstavlja tudi dolgoročna hramba dokumentov, ki je lahko v celoti urejena v elektronski obliki. Ključna pozitivna posledica izmenjave elektronskih dokumentov pa predstavlja sledljivost, saj za vsak elektronski dokument v informacijskih sistemih obstaja revizijska sled izmenjave, kar pri klasični izmenjavi papirnih dokumentov velja le za dokumente, ki smo jih izmenjali priporočeno. 2. IZHODNI DOKUMENTI Za izmenjavo elektronskih dokumentov so se zaradi številnih prednosti (predvsem niţanje stroškov), ki jih prinaša uporaba elektronskih dokumentov za masovne izdajatelje, najprej odločili izdajatelji, ki mesečno izdajajo račune velikemu številu uporabnikov. V primeru uporabe elektronskih dokumentov in njihove izmenjave v elektronski obliki nimamo več stroškov, povezanih s tiskom, poštnino in hrambo papirnih dokumentov. Izhodni dokumenti so elektronsko podpisani (uporaba kvalificiranih digitalnih potrdil), njihovi formati so v skladu z določili zakonodaje s področja elektronskega arhiviranja, zato je tudi njihova dolgoročna hramba skladna z zakonodajo (ZVDAGA + ZEPEP)10. Na področju izhodne pošte lahko z relativno majhnimi spremembami obstoječih poslovnih procesov in minimalnimi nadgradnjami informacijskih sistemov izhodne dokumente namesto v papirni obliki izdajamo v elektronski obliki. Velik deleţ izhodnih dokumentov namreč tiskamo v dveh izvodih, pri čemer en izvod posredujemo poslovnim partnerjem, drugega pa hranimo za lastne potrebe. Glede na to, da dokumenti izvorno nastanejo v elektronski obliki, lahko izvod za lastne potrebe hranimo v elektronski obliki ter tako zniţamo stroške tiskanja in se povsem izognemo stroškom hrambe papirnih dokumentov. V primeru, da se s poslovnim partnerjem dogovorimo za izmenjavo elektronskih dokumentov, nam ni potrebno tiskati niti drugega izvoda. 2.1 Elektronska hramba dokumentov izhodne pošte Večina izhodnih dokumentov nastane v informacijskih sistemih, ki jih organizacije uporabljajo za podporo poslovanju (ti. ERP sistemi), zato lahko uvoz teh dokumentov v elektronski arhiv popolnoma avtomatiziramo. Za potrebe elektronske hrambe imamo v ERP sistemu na voljo vse metapodatke, ki jih potrebujemo za dodajanje dokumenta v zadeve, iskanje dokumenta v elektronskem arhivu, ipd. Praktični primer takšnih dokumentov so izdani računi, bančni izpiski, ipd. Na enak način v elektronski arhiv uvozimo dokumente, ki nastajajo v informacijsko podprtih poslovnih procesih. Nekoliko teţje je elektronsko arhiviranje lastnih zapisov kot npr. dopisov in elektronske pošte, ki jih uporabniki generirajo na svojem osebnem računalniku. Arhiviranja teh dokumentov ne moremo v celoti avtomatizirati, lahko pa uporabniku ponudimo orodja, s pomočjo katerih lahko ročno arhivira posamezne dokumente in jih opremi z metapodatki. 10 Pri dolgoročni hrambi elektronskih dokumentov je potrebno opozoriti na razliko med hrambo transakcijskih podatkov in hrambo dokumenta. Arhivska zakonodaja zahteva hrambo dokumentov, kar pomeni, da je v primeru sodnih sporov potrebno dokazovati, kdaj je dokument nastal oz. bil uvoţen v arhivski sistem. Običajno čas uvoza dokazujemo z uporabo tehnologije časovnega ţigosanja. Zato glede na zahteve zakonodaje ne zadošča, če hranimo zgolj transakcijske podatke in v primeru, ko dokument potrebujemo, dokument iz transakcijskih podatkov ponovno ustvarimo. 91 3. VHODNI DOKUMENTI 3.1 Vloţišče Še tako dobri informacijski sistemi za generiranje in izmenjavo elektronskih dokumentov med izdajatelji in prejemniki ter jasno prepoznavne prednosti upravljanja dokumentov v elektronski obliki za uporabnike niso zadostna spodbuda za prehod na brezpapirno poslovanje. Z razvojem strojne in programske opreme je tehnična plat uvedbe brezpapirnega poslovanja postala enostavnejša in tudi cenovno dostopna. Kljub temu se v praksi brezpapirno poslovanje le počasi uveljavlja, saj mora imeti prejemnik elektronskih dokumentov v svojem informacijskem sistemu podporo za elektronsko izvajanje poslovnih procesov, sicer se 'obdelava' prejetega elektronskega dokumenta prične s tiskanjem nato pa je izvajanje poslovnega procesa enako kot v primeru klasičnega papirnega dokumenta, kar v večini primerov prejemniku povzroči še dodatne stroške. Zato izdajatelji prejemnikom elektronskih dokumentov v več primerih ponujajo dodatne prednosti. Ker so prihranki povezani z izmenjavo elektronskih dokumentov predvsem na strani izdajateljev, jih slednji kot dodatne ugodnosti prenesejo tudi na prejemnike. Če ţeli organizacija izkoristiti prednosti, ki jih prinaša brezpapirno poslovanje, mora papirne in elektronske dokumente spraviti na skupni imenovalec (elektronski dokument) ţe ob prejemu papirnega dokumenta oziroma ob vhodu v organizacijo in ga nadomestiti z elektronsko obliko (digitalizirane slike, elektronski izvirniki, ePošta, ...). Na podlagi izkušenj, ki smo jih v podjetju Mikrocop pridobili skozi analize procesov, ki se odvijajo v vloţiščih različnih organizacij, smo v splošnem identificirali šest osrednjih procesov, ki jih zaposleni v vloţišču11 dnevno izvajajo: upravljanje vhodne pošte, upravljanje izhodne pošte, upravljanje arhiva dokumentarnega gradiva, upravljanje z internim potrošnim materialom (ekonomat), priprava in distribucija obračunov, druga dodatna opravila. 11 V številnih primerih imajo organizacije tudi več vloţišč na različnih lokacijah. Z ustrezno implementacijo informacijskih rešitev lahko zagotovimo, da vsa posamezna vloţišča na različnih lokacijah delujejo kot ena centralna enota. Vse rešitve, predstavljene v tem članku, je mogoče hkrati izvajati v več organizacijskih enotah na različnih lokacijah. 92 Shema 1: Shema procesa upravljanja vhodne pošte. Informatizacija in avtomatizacija procesov v vloţišču12 je smiselna zato, ker večina tako vhodnih kot izhodnih dokumentov v posamezni organizaciji prehaja skozi vloţišče. Večina vhodne pošte in s tem vhodnih dokumentov najprej pride v vloţišče, kjer se evidentira in nato posreduje ustreznim naslovnikom znotraj organizacije. Prav tako vloţišče izvaja tudi odpravo večjega dela izhodne pošte. 3.2 Vhodna pošta Da bi zajezili vnos papirnih dokumentov v organizacijo je najpomembneje, da vhodno pošto ţe takoj ob prejemu pretvorimo v elektronsko obliko in jo shranimo v elektronskem arhivu. Vsebinsko se postopki obdelave vhodne pošte ločijo glede na tip prejete pošte13. Če ţelimo vhodno pošto shraniti v elektronskem arhivu, jo je potrebno klasificirati14 in opremiti z metapodatki. Zaposleni v vloţišču običajno ne vedo, v kateri klasifikacijski znak sodi 12 Uvedba rešitev digitalne sprejemne pisarne ali eVloţišča omogoča pretvorbo dokumentov v elektronsko obliko na vstopni točki organizacije. Z digitalizacijo dokumentov ob vstopu v poslovni proces poleg elektronske slike dokumenta zagotovimo tudi zajem podatkov z dokumentov in ustvarjanje podatkovnih evidenc za potrebe sistema za upravljanje poslovnega procesa (BPM sistem) ter poslovno informacijskega sistema (ERP, CRM sistem) organizacije. 13 Tako se na primer prejeti računi obdelujejo na drugačen način kot pogodbe, nekatere tipe prejete pošte pa sploh ne hranimo (npr. reklamni letaki). 14 Klasifikacija pomeni, da dokumente razvrstimo glede na klasifikacijski načrt organizacije. Klasifikacijski načrt je osnovni in najpomembnejši šifrant za razporejanje dokumentarnega gradiva. Določa roke hrambe posameznih dokumentov ter strukturo metapodatkov. 93 posamezen dokument. Zato dokument v elektronski obliki posredujejo lastniku oziroma prejemniku dokumenta, ki dokumentu določi klasifikacijski znak in dopolni metapodatke15. Dokumente, ki jih zaposleni v vloţišču lahko opremijo z ustreznimi klasifikacijskimi znaki, lahko neposredno posredujejo v ustrezne delovne tokove. Tak primer so prejeti računi, ki se lahko avtomatizirano posredujejo v procesno orodje za izvajanje delovnih tokov, kjer se skladno s poslovnimi pravili likvidirajo in poknjiţijo. Tehnični postopki obvladovanja vhodne pošte se med seboj razlikujejo glede na pojavno obliko, v kateri posamezni dokument vstopa v organizacijo. Dokumenti so lahko izvorno v papirni obliki ali v elektronski obliki (npr. eRačun, ePogodba, eVloga, ePošta…). Ne glede na pojavno obliko vhodnih dokumentov je potrebno vse dokumente spraviti na skupni imenovalec, to je v elektronsko obliko s pripadajočimi metapodatki, in v enoten centralen repozitorij, to je elektronski arhiv. Shema 2: Koncept brezpapirnega poslovanja zagotavlja celovito upravljanje dokumentov v elektronski obliki skozi celoten ţivljenjski cikel dokumenta. 3.3 Pojavne oblike vhodne pošte Vhodna pošta v organizacije vstopa v različnih pojavnih oblikah. Za vsako pojavno obliko vhodnih dokumentov je potrebno zagotoviti ustrezno tehnično rešitev, ki zagotavlja pretvorbo vhodnih dokumentov v obliko in format, primeren za nadaljnjo elektronsko obravnavo. 15 V skladu z Zakonom o varstvu dokumentarnega in arhivskega gradiva ter arhivih (ZVDAGA, Ur.l. RS, št. 30/2006) moramo med drugim zagotoviti tudi celovitost in nespremenljivost dokumentov, ki smo jih predali v elektronski arhiv. Meta podatke (klasifikacijski znak je v bistvu eden izmed metapodatkov) sicer lahko določimo tudi kasneje, seveda pa moramo zagotoviti, da je iz revizijske sledi dokumenta nedvoumno razvidno, kdo je dokument klasificiral in opremil z metapodatki. 94 3.4 Papir Zaposleni v vloţiščih se najpogosteje srečujejo z dvema vrstama vhodne pošte v papirni pojavni obliki: PTT – vhodna pošta, ki jo v vloţišče dostavi poštna sluţba (Pošta Slovenije ali kurirske sluţbe); interna pošta – pošta, ki jo natisnejo zaposleni v organizaciji in jo preko vloţišča posredujejo drugim internim naslovnikom. Pošto v papirni obliki najprej digitaliziramo (skeniramo) in izvedemo optično prepoznavo dokumentov (OCR). Skenirane slike opremimo z metapodatki ter jih skupaj z metapodatki shranimo v elektronski arhiv. Interno pošto, ki nastaja znotraj organizacije, prestreţemo v elektronski obliki in jo posredujemo ustreznim naslovnikom, tako da je ni potrebno digitalizirati. 3.5 Fax Dokumente, ki jih prejmemo po fax-u, ni potrebno digitalizirati. Tehnične rešitve omogočajo, da dokument prestreţemo neposredno v elektronski obliki, izvedemo optično prepoznavo dokumenta (OCR), ga opremimo z metapodatki ter ga shranimo v elektronski arhiv. 3.6 Elektronska pošta Dokumenti, ki jih prejmemo po elektronski pošti, so izvorno sicer ţe v elektronski obliki, vendar ne v ustreznem formatu za dolgoročno hrambo v elektronskem arhivu. Dodatno pozornost je potrebno nameniti tudi priponkam elektronske pošte, ki se lahko nahajajo v najrazličnejših formatih zapisa (txt, word in excel datoteke, pdf, slikovni formati, …). Elektronsko pošto skupaj s priponkami s posebnimi orodji, ki se integrirajo v odjemalce elektronske pošte, pretvorimo v ustrezen format, jo opremimo z metapodatki ter jo shranimo v elektronski arhiv in posredujemo v sistem za avtomatizacijo poslovnih procesov, če gre za tip dokumenta, ki proţi poslovni proces. V zadnjem obdobju se je elektronska pošta izkazala kot prevladujoč način komuniciranja v sodobnem poslovnem svetu, zato je tudi deleţ dokumentov, ki si jih uporabniki izmenjujejo preko elektronske pošte vsak dan večji. Vseh elektronskih sporočil, ki jih dnevno prejemamo v svoje poštne nabiralnike, seveda ni potrebno posredovati v sistem elektronske hrambe oziroma v BPM sistem, zato takšne rešitve omogočajo, da uporabniki sami določijo oziroma izberejo katera sporočila in priponke so predmet elektronske hrambe. V posebnih primerih, kjer pa ţelimo hraniti vsa sporočila, ki jih prejmemo na določen poštni predal (npr. podpora uporabnikom, komercialna povpraševanja, reklamacije, ipd.) pa je mogoče pravila hrambe določiti na poštnem streţniku. V tem primeru procesi pretvorbe v format za dolgoročno elektronsko hrambo, uvoz v sistem hrambe in posredovanje v BPM sistem potekajo avtomatizirano. 3.7 Elektronski obrazci V primeru elektronskih obrazcev (npr. eVloge, naročila, različni zahtevki, …) se na spletni strani po končanem vnosu podatkov generira elektronski dokument z vsemi pripadajočimi metapodatki. Tak dokument se avtomatizirano uvozi v elektronski arhiv in posreduje v BPM sistem. 95 3.8 Določanje prejemnikov vhodne pošte Ko smo vhodno in interno pošto pretvorili v elektronsko obliko, jo moramo posredovati ustreznim prejemnikom. Prejemnike lahko izbiramo ročno ali avtomatizirano. V prvem primeru zaposleni v vloţišču v sistemu ročno določi prejemnika16, v drugem primeru pa se posamezni poslovni proces sproţi na podlagi tipa dokumenta (npr. prejeti račun). 3.9 Signiranje S postopkom signiranja usmerjamo dokumente glede na njihovo vsebino pravim prejemnikom. Zaposleni v vloţišču iz seznama potencialnih prejemnikov določi: posameznega prejemnika (npr. Janez Novak) ali skupino (npr. PE Maribor, računovodstvo, ...). 3.10 Podpora poslovnim procesom Ko pri posameznemu dokumentu vhodne pošte prepoznamo tip dokumenta, lahko vsak prejeti dokument tega tipa sproţi poslovni proces. V vloţišču običajno tudi papirne dokumente razvrščamo glede na tip (npr. prejeti računi, pogodbe, sodna pošta, …). Z informatizacijo vloţišča omogočimo digitalizacijo dokumentov neposredno ob vhodu v organizacijo ter avtomatizirano posredovanje dokumentov v posamezne poslovne procese na podlagi tipa dokumentov. Tako se na primer ob vnosu prejetega računa v sistem sproţi proces likvidacije prejetega računa. 3.11 Prednosti elektronskega upravljanja vhodne pošte Namen uvedbe elektronskega upravljanja vhodnih dokumentov je povečanje učinkovitosti dela vloţišča ter zagotoviti večjo učinkovitost posameznega poslovnega procesa v nadaljevanju. Z uvedbo koncepta brezpapirnega poslovanja zagotovimo, da vsak dokument v poslovnem procesu v elektronski obliki prepotuje najkrajšo moţno pot od vloţišča do arhivskega sistema, s čimer se poveča učinkovitost in zniţajo stroški poslovanja. Prednosti elektronskega upravljanja vhodne pošte: hitrejša dostava prejete pošte internim prejemnikom, hitrejše iskanje prejete pošte, zdruţevanje prejete pošte glede na zadeve, niţji stroški upravljanja prejete pošte (ni papirne interne dostave, fotokopiranja, …), pregledna in aţurna evidenca (knjiga) prejete pošte, manjša moţnost napak pri dostavi dokumentov, preprečimo izgubljanje dokumentov, … 16 Prejemnik je lahko posamezna oseba ali skupina oseb (npr. oddelek ali neka druga skupina uporabnikov z enakimi nalogami ali pooblastili). 96 4. IZHODNA POŠTA Na področju izhodne pošte lahko z relativno majhnimi spremembami obstoječih procesov in enostavnimi tehnološkimi operacijami doseţemo občutno zniţanje stroškov poslovanja. Velik deleţ izhodnih dokumentov tiskamo v dveh izvodih, pri čemer en izvod pošljemo strankam, drugega pa hranimo za lastne potrebe. Glede na to, da dokumenti izvorno nastanejo v elektronski obliki, bi lahko izvod za lastne potrebe tudi hranili v elektronski obliki ter tako prihranili stroške tiskanja in hrambe papirnih dokumentov. Elektronska hramba dokumentov izhodne pošte Večina izhodnih dokumentov nastane v informacijskih sistemih, ki jih organizacije uporabljajo za podporo poslovanju (ti. ERP sistemi), zato lahko uvoz teh dokumentov v elektronski arhiv popolnoma avtomatiziramo. Za potrebe elektronske hrambe imamo v ERP sistemu na voljo vse metapodatke, ki jih potrebujemo za dodajanje dokumenta v zadeve, iskanje dokumenta v elektronskem arhivu, ipd. Praktični primer takšnih dokumentov so izdani računi, bančni izpiski, ipd. Na enak način v elektronski arhiv uvozimo dokumente, ki nastajajo v informacijsko podprtih poslovnih procesih. Nekoliko teţje je elektronsko arhiviranje lastnih zapisov, kot npr. dopisov in elektronske pošte, ki jih uporabniki generirajo na svojem osebnem računalniku. Arhiviranja teh dokumentov ne moremo v celoti avtomatizirati, lahko pa uporabniku ponudimo orodja, s pomočjo katerih lahko ročno arhivira posamezne dokumente in jih opremi z metapodatki. 5. PROJEKT UVEDBE BREZPAPIRNEGA POSLOVANJA Uvedbe brezpapirnega poslovanja na področju vhodne in izhodne pošte se ni priporočljivo lotiti 'na pamet', ne glede na velikost organizacije. Gre za relativno kompleksen projekt, v katerem nastopa več tipov dokumentov ter večje število uporabnikov. Vsak tip dokumenta zahteva specifično obdelavo, saj nastopa v različnih delovnih tokovih. Zato se je potrebno projekta uvedbe brezpapirnega poslovanja lotiti načrtno in premišljeno. Na podlagi izkušenj iz prakse v podjetju Mikrocop d.o.o. priporočamo naslednje korake: 1. Popis obstoječega stanja - s pomočjo razgovorov z zaposlenimi v vloţišču in pregledom dnevnega dela natančno definiramo obstoječe stanje (definiramo vse procese, ki se izvajajo v vloţišču, definiramo vse nastopajoče vrste dokumentov in njihove procese, …). 2. Analiza obstoječega stanja, definiranje pomanjkljivosti in ozkih grl (zamudnost postopkov, nedefiniranost postopkov, podvajanje postopkov, ocena smiselnosti postopkov, ...). 3. Oblikovanje predloga optimalne rešitve - priprava načrta sistema, ki odpravlja zaznane pomanjkljivosti in ozka grla, hkrati pa natančno definira zahtevane funkcionalnosti bodoče rešitve: vsebinski in tehnični načrt sistema za učinkovito evidentiranje vhodnih in izhodnih dokumentov (pregled moţnosti zajema vhodnih dokumentov v elektronsko obliko strojni zajem podatkov in elektronsko arhiviranje ter zajem in arhiviranje izhodnih dokumentov), predlog rešitve evidentiranja ter organizacije evidence, definiran deleţ dokumentacije po vrstah in procesih, ocena implementacije celotnega sistema (input in records management), optimalna strojna in programska oprema, potrebna za izvajanje procesa, od evidentiranja in zajema dokumentov do zakonsko skladnega elektronskega arhiva, 97 priporočene kompetence zaposlenih za posamezno vlogo pri procesu obdelave dokumentacije, definiranje postopkov reševanja izjem v procesu evidentiranja in zajema (exception management), priprava funkcionalne specifikacije rešitev vključno z arhitekturo sistema, licenčnim modelom in opisom potrebnih modulov v okviru zajema, pričakovana uspešnost optične prepoznave za posamezne vrste dokumentov (pri tistih dokumentov, kjer je optična prepoznava smiselna in upravičena) na nivoju posameznega tipa polja in na podlagi predhodne testne obdelave količinsko najbolj zastopane dokumentacije, analiza priloţnosti za prvih pet najbolj zastopanih vrst dokumentacije, ki prihajajo v vloţišče oziroma za tiste vrste dokumentacije, katerih deleţ presega 10% celotne dokumentacije, ki prihaja v vloţišče, kot npr. sodna pošta, prejeti računi, … 4. Informatizacija posameznega delovnega procesa - šele na podlagi ugotovitev analize in predloga optimalne rešitve se lotimo konkretne informatizacije delovnega procesa. Izberemo primerno orodje in z ustrezno konfiguracijo podpremo delovni proces. Pri izbiri orodja in dimenzioniranju rešitve je potrebno upoštevati tudi bodoče potrebe naročnika, da bo izbrano orodje sposobno izpolnjevati raznolike zahteve posameznih poslovnih procesov na dolgi rok. 98 POSLOVNO INFORMACIJSKA ARHITEKTURA IN ARCHIMATE Miro Rogina Elektro Celje, d.d. [email protected] Povzetek Poslovno informacijska arhitektura (PIA) predstavlja sistematičen pristop k upravljanju podjetja s pomočjo informacijske tehnologije. S tem pristopom ţelimo z urejenim modeliranjem poslovne, aplikacijske, podatkovne in tehnološke domene obvladovati kompleksnost upravljanja podjetij in uporabe informacijskih storitev. Referat skuša predstaviti in umestiti sam koncept PIA ter iniciativo konzorcija 'The Open Group' za določitev standardov za njeno izvajanje, v obliki arhitekturnega ogrodja TOGAF, metodologije ADM ter modelirnega jezika ArchiMate. 1. POSLOVNO INFORMACIJSKA ARHITEKTURA Poslovno informacijska arhitektura (PIA) (v Angleščini: Enterprise Architecture - EA) predstavlja sistematičen pristop k upravljanju podjetja s pomočjo informacijske tehnologije. Podobno kot v gradbeništvu ali strojegradnji, kjer imamo predpisane vrste načrtov, ţelimo obvladovati kompleksnost upravljanja podjetij in uporabe informacijskih storitev pri tem, z urejenim modeliranjem. Predmet modeliranja (Enterprise) predstavlja poslovni sistem - skupino organizacij, ki imajo skupen nabor ciljev. To je lahko eno podjetje, del podjetja, več podjetij, ustanova, zavodi, agencije, skupnost,... S PIA izvajamo modeliranje na naslednjih področjih, oz. modeliramo naslednje domene: poslovno, aplikacijsko, podatkovno in tehnološko (IT). Z vzpostavljenimi povezavami in odvisnostmi med artefakti naštetih domen, lahko celovito analiziramo medsebojne vplive ter načrtujemo in spremljamo uvedbo sprememb. Na tako vzpostavljene arhitekture lahko gledamo z različnih zornih kotov in skozi specifične poglede prikaţemo določeni skupini deleţnikov, njim razumljivo predstavitev. S tem predstavlja PIA tudi enoten 'slovar' za upravljanje poslovanja. Pri opisovanju arhitektur nam lahko zelo pomaga arhitekturni okvir (architecture framework), ki predstavlja temeljno strukturo ali set struktur z moţnimi gradniki, relacijami med njimi ter priporočenimi standardi, katere lahko uporabimo. Eden od najbolj poznanih in najpogosteje uporabljenih je Zachmanov arhitekturni okvir (prvič objavljen l.1987 v IBM Systems journal). Ta v obliki matrike opredeljuje različne vsebine, ki jih je potrebno v druţbi določiti (stolpci v obliki vprašanj: kaj, kako, kje, kdo, kdaj in zakaj) ter zorne kote različnih deleţnikov (vrstice). Vendar pa nam Zachmanov arhitekturni okvir ne govori nič o postopkih – predstavlja ontologijo, ne pa metodologije. 1.1 TOGAF Eno od arhitekturnih ogrodij, ki se je razvilo v zadnjih letih in se je zaradi svoje celovitosti dodobra uveljavilo, je TOGAF (The Open Group Architecture Framework) [1]. TOGAF vsebuje visokonivojsko ogrodje, ki temelji na metodologiji za razvoj arhitektur. Ker se mnogo bolj osredotoča na metodologijo, kot taksonomijo, se dobro dopolnjuje s Zachmanovim ogrodjem (ogrodji sta komplementarni). Pod okriljem konzorcija »The Open Group« neprestano poteka nadaljnji razvoj in v letu 2009 je bila objavljena inačica ogrodja TOGAF v.9, ki vključuje tudi podporo, specifično za delo s storitveno usmerjeno arhitekturo (SOA), zaradi česar je še posebej aktualen. 99 TOGAF predstavlja celovit pristop k načrtovanju, uvedbi in upravljanju poslovno informacijskih arhitektur. Njegov osrednji del predstavlja metodologija ADM (Architecture Development Method), ki definira in nas po korakih vodi skozi detajlno opisane faze razvoja, ki si sledijo v ciklu, s poudarkom na razvoju IT arhitektur. preliminarno A H arhitekturna vizija upravljanje arhitekturnih sprememb B poslovna arhitektura C G upravljanje zahtev vodenje uvedbe D F načrtovanje prehoda arhitektura informac. sistemov E tehnološka arhitektura priložnosti in rešitve Slika 1: metoda za razvoj arhitekture (ADM – Architecture Development Method) Za vsako fazo določa vsebino, aktivnosti, vhode in izhode. Podaja tudi vrsto tehnik in priporočil za izvajanje metod na različnih nivojih druţbe in nenazadnje predlaga tudi organiziranost, vloge in potrebna znanja za sistematično izvajanje PIA. Kot tak, je TOGAF lahko odličen pripomoček za vodstvo druţbe, predvsem za področje informatike. 2. ARCHIMATE ArchiMate je modelirni jezik za poslovno informacijsko arhitekturo. Razvoj se je začel v letu 2002 kot projekt nekaterih predvsem nizozemskih fakultet in inštitutov, z namenom izdelati jezik za PIA, ki bo podprt s teorijo, praktičen, brez nepotrebnih podrobnosti in neodvisen od dobaviteljev programske opreme. Pozneje (2008) je prešel pod okrilje konzorcija The Open Group, kjer je leta 2009 izšla prva različica specifikacij [2]. S tem je ArchiMate postal prvi standardizirani modelirni jezik, namenjen PIA in je kot tak komplementaren z ogrodjem TOGAF. 2.1 Arhitekturno ogrodje ArchiMate Archimate se navezuje na jezike, ki so namenjeni podrobnemu modeliranju posameznih domen, kot so UML, BPMN, ERD, a je na višji stopnji abstrakcije, da modelov ne obremenjuje s podrobnostmi, ki za upravljanje PIA niso relevantne in hkrati ni preveč splošen, da je lahko dovolj izrazen (konkreten) in precizen. 100 produktna domena poslovna aplikacijska informacijska procesna domena domena domena podatkovna aplikacijska domena domena tehnično infrastrukturna tehnološka vsebina vidik organizacijska domena pasivni obnašanje aktivni Slika 2: ogrodje ArchiMate ArchiMate določa tri osnovne plasti: Poslovna plast – nudi izdelke in storitve zunanjim strankam s tem, ko poslovni akterji izvajajo poslovne procese. Ključni koncepti, s katerimi modeliramo poslovno plast so: poslovni akter, poslovna vloga, poslovno sodelovanje, poslovni vmesnik, poslovni objekt, poslovni proces, poslovna funkcija, poslovna interakcija, poslovni dogodek, poslovna storitev, predstavitev, pomen, (poslovna) vrednost, izdelek, dogovor. Aplikativna plast – podpira poslovno plast z informacijskimi storitvami, zagotovljenimi z aplikacijami. Koncepti, s katerimi modeliramo aplikativno plast, so: aplikativna komponenta, sodelovanje aplikacij, aplikativni vmesnik, podatkovni objekt, aplikativna funkcija, interakcija aplikacij, aplikativna storitev. Tehnološka plast – ponuja infrastrukturne storitve, kot so procesiranje, hranjenje, komunikacija, katere realizirajo računalniška in komunikacijska strojna in programska oprema. Koncepti na tej plasti so: vozlišče, naprava, omreţje, komunikacijska pot, infrastrukturni vmesnik, sistemska programska oprema, infrastrukturna storitev, artefakt. Naštete koncepte povezujemo z relacijami, ki so lahko strukturne: povezava (asociacija), dostop, uporabljen-od, realizira, dodeljenost, agregacija, kompozicija; dinamične: tok, proţenje in ostale: zdruţevanje, vozlišče, specializacija. Večina relacij ima določeno usmerjenost. Strukturne povezave (ki so navedene po moči; asociacija kot najšibkejša in kompozicija kot najmočnejša), lahko obravnavamo s pravili algebre in nadomeščamo več zaporednih relacij z izpeljano relacijo med skrajnima elementoma, ki je enaka kot najšibkejša od uporabljenih [6]. 101 Slika 3: osrednji koncepti ArchiMate V usklajevanju je naslednja različica ArchiMate specifikacij, ki bo ostala povsem zdruţljiva z različico 1.0, pričakuje pa se vsaj dve pomembni razširitvi: motivacijski vidik [3] in vidik implementacije in migracije [4]. S tem bo ArchiMate pokril vse faze TOGAF metode ADM in tako omogočil celovito modeliranje PIA. 2.2 Pogledi in zorni koti Z relacijami med elementi različnih domen (plasti) ustvarjamo celovit (koherenten) model poslovnega sistema, ki opisuje različne soodvisnosti, s čimer kompleksnost modela zelo naraste. Ker pa model z vsemi temi relacijami postane veliko popolnejša slika realnosti, postane tudi konsistenten in veliko uporabnejši za razne analize. Vsi elementi modela in relacije med njimi so enovito zapisani v skupni hrambi – repozitoriju. Nad tem celotnim modelom so moţne različne vizualizacije, ki lahko prikazujejo le del elementov in le del relacij med njimi. Vsak takšen pogled (view) vključuje tiste elemente in tiste relacije, ki so zanimivi za določeno ciljno skupino, s čimer postane pogled pregleden in enostavnejši za razumevanje te skupine. S poslovno informacijsko arhitekturo se ukvarjajo različne interesne skupine deleţnikov; od strateških odločevalcev, preko načrtovalcev in izvajalcev, do končnih uporabnikov informacijskih sistemov. Archimate za različne ciljne skupine in za različne namene definira različne zorne kote (viewpoint). Zorni kot je določen s pravili kaj naj pogled vsebuje in kako naj bo to prikazano [5]. Na podlagi definicije zornega kota nam ArchiMate zagotavlja avtomatsko kreiranje vizualizacije – pogleda z izbrano vsebino iz modela (repozitorija). Zorni koti so namenjeni: načrtovalcem (organizacijska struktura, poslovne funkcije, poslovni procesi, informacijske strukture, strukture aplikacij, obnašanje aplikacij, tehnološka infrastruktura, 102 sodelovanje akterjev, koordinacija poslovnih procesov, sodelovanje aplikacij, izdelki, uporaba aplikacij, uporaba infrastrukture, realizacija storitev, uvedba), večplastni predstavitvi (tipično namenjeni celovitejšemu pregledu za analizo vpliva spremembe ali analizo zmogljivosti), seznanitvi in informiranju (višje nivojski, manj formalni), odločanju (zemljevid oz. 'Landscape map', poročila, matrike, analize usklajenosti in razkoraka med poslom in IT, upravljanje portfelja IT …) z motivacijsko razširitvijo pridobimo še: motivacijski zorni kot, prispevke k ciljem, realizacijo zahtev, motivacije deleţnikov ter z razširitvijo implementacije in migracije še časovne prereze ter programe in projekte. 3. SKLEP Pristop PIA lahko druţbi prinese mnoge koristi. Predstavlja lahko osnovno orodje za jasno in konsistentno določitev poslovnih strategij (ki izhajajo iz poslanstva in vizije), z njimi usklajenih IT strategij in taktik za uvedbo potrebnih sprememb, ki so načrtovane tako, da maksimirajo poslovno vrednost in minimirajo tveganja in stroške. TOGAF prinaša metodo za izvajanje PIA. ArchiMate je standardiziran modelirni jezik za PIA, ki temelji na trdnih teoretičnih osnovah, kar mu zagotavlja jasnost, preciznost in analitično moč, hkrati pa je dovolj enostaven in soroden z uveljavljenimi modelirnimi jeziki. PIA za vzpostavitev in vzdrţevanje arhitekturnih modelov zahteva kader z določenim profilom znanj ('poslovno-informacijski arhitekt') in samo po sebi predstavlja dodaten strošek in določeno stopnjo 'birokracije'. V kolikor ga uporabimo za strateško načrtovanje in odločanje, se lahko vloţki večkratno povrnejo. Sicer nima smisla. Smiselnost pristopa EA je odvisna od kompleksnosti in načina upravljanja druţbe oziroma od doseţene stopnje zrelosti. 4. VIRI IN LITERATURA [1] The Open Group: TOGAF Version 9, 2009; http://www.opengroup.org/togaf [2] The Open Group: ArchiMate 1.0 Specification (Technical Standard, 2009; http://www3.opengroup.org/subjectareas/enterprise/archimate [3] Dick Quartel, Wilco Engelsman, Henk Jonkers: ArchiMate Extension for Modeling and Managing Motivation, Principles and Requirements in TOGAF, The Open Group & BiZZdesign, 2010 [4] Henk Jonkers, Harmen van den Berg, Maria-Eugenia Iacob, Dick Quartel: ArchiMate Extension for Modeling TOGAF’s Implementation and Migration phases, The Open Group & BiZZdesign, 2010 [5] Marc Lankhorst, Hugo ter Doest, Maria-Eugenia Iacob, Diederik van Leeuwen, Robert Slagter: Viewpoints Functionality and Examples, ArchiMate D3.4.1a v2.6, Telematica Instituut, 2004 [6] Rene van Buuren, Henk Jonkers, Maria-Eugenia Iacob, and Patrick Strating: Composition of Relations in Enterprise Architecture Models, Telematica Instituut, 2004 103 OBVLADOVANJE PSIHOLOŠKIH IN SOCIOLOŠKIH TVEGANJ PRI VPELJAVI NOVIH TEHNOLOGIJ Simon Vrhovec, Tomaţ Hovelja, Marjan Krisper Univerza v Ljubljani, Fakulteta za računalništvo in informatiko [email protected], [email protected], [email protected] Povzetek Podjetja in zavodi v razvitih gospodarstvih se morajo zaradi spremenljivega okolja neprestano spreminjati ter prilagajati. Vpeljevanje novih tehnologij tako postaja vedno bolj strateško pomembno in pogosto. Ključno vprašanje pri oblikovanju sistematičnega spiska psiholoških in socioloških problemov oz. tveganj je, zakaj prihaja do uporabniške vrzeli, ko dejanska uporaba tehnologije pogosto ne dosega 50% planirane uporabe (Fichman, Kemerer, 1999; Hovelja, 2011). Literatura (Rumelt, 1995; Hultman, 2003; Vrhovec, Rupnik, 2011) odgovore išče predvsem v odporu do sprememb, ki se ga razume kot obnašanje, ki skuša ohraniti status quo, odloţiti in zavreti spremembe. Dejavnike socioloških tveganj je mogoče na podlagi literature (Rumelt, 1995; Pardo del Val, 2003; Hovelja, 2011) razvrstiti v dve skupini. V prvi skupini je 8 dejavnikov, ki se pojavijo v fazi načrtovanja sprememb: kratkovidnost, zanikanje, skupinsko mišljenje, zanemarjanje poslovnih teţav posameznih delov podjetja, neobčutljivost na poslovne teţave, odstopanje formalnih od dejanskih strateških usmeritev, nasprotna prepričanja o naravi problemov in tradicija. V drugi skupini je 6 dejavnikov, ki se pojavijo v fazi implementacije sprememb: neposredni stroški sprememb, negativni učinki uvajanja sprememb, hitrost in kompleksnost sprememb v poslovnih procesih, oddelčne politike, neaktivnost vrhovnega managementa, negativne skupinske dinamike in pomanjkanje znanja in sredstev za implementacijo sprememb. V pričujočem prispevku predstavljamo pristop za obvladovanje socioloških tveganj, ki je osnovan na procesu strateškega planiranja (Hunger, Wheelen, 1998; Hovelja, 2006). Ta obsega štiri stopnje – analiza okolja, oblikovanje strategije, izvedba strategije in ocena ter kontrola izvedbe strategije: V prvi stopnji analize okolja se z anketiranjem članov projektne skupine in ključnih uporabnikov novih tehnologij zbere podatke o intenzivnosti in ekonomskih posledicah dejavnikov psiholoških in socioloških tveganj. Nato se z modelom za oceno psiholoških in socioloških tveganj oceni tveganja in pripravi analizo razponov ocen in standardnih odklonov za posamezne probleme posebej ter skupaj za člane projektne skupine in ključne uporabnike novih tehnologij. V drugi stopnji oblikovanja strategij obvladovanja odpora se z debato v okviru fokusne skupine, ki jo sestavljajo člani projektne skupine in ključni uporabniki novih tehnologij, oblikuje ustrezne strategije za obvladovanje psiholoških in socioloških tveganj. V tretji stopnji izvedbe strategij se izvede oblikovane strategije. Spremljanje izvajanja strategij se izvaja s sklicevanjem fokusne skupine ob vnaprej določenih terminih ter ob ključnih dogodkih (angl. key milestones). V četrti stopnji kontrole izvedbe strategije se ob zaključku projekta z anketiranjem projektne skupine in ključnih uporabnikov oceni uspešnosti strategij obvladovanja odpora ter oblikuje poročilo o uspešnosti obvladovanja odpora ter predloge za izboljšave celotnega procesa za vodstvo. Za empirično potrditev koristnosti predstavljenega pristopa bo v prihodnosti potrebno izvesti študije primerov (angl. case study). 104 SISTEMATIČNA PRESLIKAVA MODELOV EBIX V BPMN Mitja Krajnc, Gregor Jošt, Gregor Polančič, Marjan Heričko Inštitut za informatiko, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Maribor {mitja.krajnc, gregor.jost, gregor.polancic, marjan.hericko}@uni-mb.si Povzetek Glavni izzivi na področju energetskega trga znotraj Slovenije in evropskega prostora je zagotavljanje skladnosti s standardi (ebIX). Prav tako je pomembno povečati in zagotoviti interoperabilnost informacijskih rešitev za vse sodelujoče, ki na kakršenkoli način poslujejo z energetskim trgom. Upoštevati je potrebno tudi ohranitev investicije v obstoječe procesne modele, ki temeljijo na BPMN ali drugih notacijah za opisovanje procesov. Cilj našega prispevka je predlog rešitve omenjenih izzivov s preslikavo iz standarda ebIX v BPMN, s katero bi uporabniki lahko ohranili obstoječe izkušnje in znanja ter zagotovili skladnost s standardom. Za potrebe uspešnosti preslikave smo izvedli analizo standardov. Rezultati analize so pokazali, da preslikava ni moţna brez vpeljave dobrih praks in vzorcev, ki so predstavljeni v prispevku. 1. UVOD Letno se znotraj energetskega trga izmenja na milijone sporočil med več kot tisočimi sodelujočimi. Samo v Nemčiji namreč sodeluje več kot 1000 akterjev na energetskem trgu, na švedskem pa se izmenja letno več kot 80 milijonov sporočil med sodelujočimi [1]. Energetski trg je heterogen tudi v smislu svoje notranje (informacijske) zasnove tako na nivoju drţav kot tudi posameznih podjetij, kar se posledično odraţa v informacijskih procesih. Zaradi tega in še posebej zaradi odpiranja trga znotraj evropskega prostora se je pretok informacij med energetskimi podjetji istočasno povečal in oteţil. To je privedlo do bistvenega povečanja obsega izmenjave podatkov med akterji na energetskem trgu in posledično do potrebe po standardizaciji izmenjave podatkov. V nadaljevanju bomo predstavili standard ebIX in BPMN ter izpostavili potrebo po preslikavi med standardoma. 2. OZADJE RAZISKAVE 2.1 Standard Ebix Neprofitna organizacija ebIX (angl. european forum for energy business Information eXchange) promovira, razvija in standardizira elektronsko izmenjavo podatkov v energetski industriji na področju Evrope. Standard in dobre prakse, ki so rezultat dela organizacije ebIX, temeljijo predvsem na poenotenju vmesnikov in sporočil za prenos podatkov. EbIX ponuja standardizacijo izmenjave podatkov med dobavitelji energije. Ob dogovorjenem prenosu podatkov se izognemo nepotrebnemu prilagajanju in transformiranju podatkov, kar se odraţa v laţjem in cenejšem prenosu informacij ter razvoju programske opreme. Prav tako se zmanjša obseg dela in razprav, potrebnih za vpeljavo nacionalnega projekta, kar neposredno vpliva na hitrejši napredek razvoja projektov, ki vplivajo na celoten energetski trg v posameznih drţavah in tudi na povezovanje med podjetji znotraj EU [2]. EbIX uporablja nabor stereotipov UN/CEFACT Modelling Methodology 2.0 (UMM2) za modeliranje s štirimi diagramskimi tehnikami iz nabora diagramskih tehnik UML 2.0 (angl. Unified Modeling Language). Diagrami, uporabljeni znotraj standarda ebIX, so: diagrami primerov uporabe, diagrami zaporedja, diagrami aktivnosti in razredni diagrami. Zaradi meddrţavne izmenjave so vsi diagrami ebIX zapisani v angleškem jeziku. Diagrami aktivnosti in diagrami zaporedja se razvijejo v poslovne procese, ki se integrirajo v poslovni 105 model sodelujočih organizacij in podjetij. Iz razrednih diagramov nastanejo poslovni dokumenti, ki se kasneje kot sporočila EDIFACT ali dokumenti XML uporabijo v informacijskem sistemu [3]. 2.2 Standard BPMN Obvladovanje poslovnih procesov (skupek delovnih aktivnosti, ki jih izvajajo avtomatizirani sistemi in ljudje z namenom doseganja ţelenega rezultata oz. cilja [4]) predstavlja pomemben faktor pri doseganju konkurenčnosti v času, ko nove informacijske tehnologije zahtevajo od podjetij nenehno prilagajanje in spreminjanje poslovanja [5]. Za ta namen obstajajo tehnike in pristopi, kot je modeliranje poslovnih procesov (angl. Business Process Modelling, v nadaljevanju BPMo), ki omogočajo analizo trenutnega stanja ter iskanje izboljšav v prihodnosti. BPMo temelji na standardnih notacijah, ki so predstavljene z grafičnimi simboli. Izmed pomembnejših lahko izpostavimo dva takšna standarda [6]: UML in BPMN (angl. Business Process Model and Notation). UML je objektno orientiran in tako manj primeren za modeliranje poslovnih procesov kot BPMN, kateri je procesno orientiran in velja za »defacto« standard modeliranja poslovnih procesov [7]. Namen BPMN je torej zagotoviti standardno notacijo, ki jo bodo razumeli vsi vpleteni v poslovnem procesu, kamor štejemo: 1) poslovne analitike, ki skrbijo za osnutke procesa, 2) razvojne tehnike, odgovorne za implementacijo in 3) poslovne uporabnike, ki bodo upravljali in nadzorovali procese [5]. BPMN prav tako strmi k zagotavljanju podpore jezikom za avtomatizacijo, ki temeljijo na XML. V ta namen ima BPMN v standardu definirano preslikavo modela v izvršilno obliko BPEL (angl. Business Process Execution Language), kateri je na XML-ju (angl. Extensible Markup Language) temelječ jezik za opisovanje poslovnih procesov. Najnovejša različica standarda (BPMN 2.0) nudi neposredno izvajanje BPMN modelov [8]. 2.3 Zahteva po preslikavi Cilj ebIX kot organizacij je zagotoviti poenotenje pri procesih izmenjave podatkov, pri tem pa so ebiX modeli izdelani s pomočjo notacije UML s pripadajočimi stereotipi. V večini pa so energetska podjetja ţe privzela kakšno od številnih notacij za modeliranje poslovnih in informacijskih procesov, še preden se je pojavil ebIX. Zato bo za vse sodelujoče prehod na standard ebIX predstavljal nov strošek ali pa vpeljavi standarda ne bodo naklonjeni. V slovenskem prostoru mnogi akterji uporabljajo BPMN, ki je tudi sicer trenutno najbolj razširjena in uveljavljena notacija na področju modeliranja poslovnih procesov. Smiselno je zagotoviti enostaven prehod na metodologijo ebIX z uporabo obstoječih notacij (v našem primeru BPMN). Slednje lahko doseţemo s pomočjo preslikave ebIX modelov v BPMN. Preslikava in integracija iz ebIX v BPMN ni vezana izključno na energetski trg, saj se sodelujoči pri svojem poslovanju povezujejo tudi z ne-energetskimi podjetji in z javnimi institucijami. 3. ANALIZA EBIX IN BPMN Primerjalna analiza med standardoma ebIX in BPMN je sluţila kot osnova za oblikovanje dobrih praks in vzorcev. Cilj je bil identifikacija podobnosti in razlik med modeli in pripadajočimi elementi obeh standardov, ki bi lahko predstavljali osnovo za integracijo obeh notacij. Primerjalna analiza standardov ebIX in BPMN je bila razdeljena na dva sklopa: - primerjava elementov notacij in primerjava modelov posameznih notacij. 106 Izvedba primerjalne analize za posamezni sklop je potekala v treh osnovnih korakih: - Pregled specifikacij BPMN elementov in modelov. Glavni vir informacij je bil standard BPMN 1.2 in BPMN 2.0, pridobljen iz uradne strani konzorcija OMG. Pregled specifikacij ebIX elementov in modelov. Glavni vir informacij so bili javno dostopni ebIX dokumenti. Zadnji korak predstavlja pregled in analiza elementov ter modelov obeh specifikacij. 3.1 Rezultati primerjalne analize elementov ebIX in BPMN Prvi sklop primerjalne analize naslavlja elemente obeh notacij: primerjali smo mnoţici elementov BPMN in ebIX. Mnoţica BPMN je vsebovala elemente različice BPMN 1.2 in BPMN 2.0, mnoţica ebIX pa je vsebovala elemente diagrama aktivnosti, primerov uporabe, zaporedja in razrednega diagrama. Glede na moţnost preslikave smo identificirali 3 moţne preslikave: - Preslikava 1:0; element v standardu ebIX nima predstavnika v standardu BPMN. Preslikava 1:1; element v standardu ebIX ima natanko enega predstavnika v standardu BPMN. - Preslikava 1:n; element v standardu ebIX ima več kot enega predstavnika v standardu BPMN. Mnoţico elementov ebIX smo razdelili glede na pripadajočo diagramsko tehniko. Za vsak identificiran element smo glede na stično točko elementov obeh standardov zabeleţili pripadajočo preslikavo. Tabela 3 prikazuje rezultate numerične analize preslikave elementov standarda ebIX in BPMN. Diagramska tehnika Diagram primerov uporabe Diagram zaporedja Diagram aktivnosti Razredni diagram Št. analiziranih elementov 10 6 17 5 Preslikava 1:0 Preslikava 1:1 Preslikava 1:n 7 0 3 0 3 3 3 11 2 3 3 0 Tabela 3: Numerična analiza preslikav elementov Kot je razvidno iz tabele 3, sta za preslikavo najbolj primerna diagram aktivnost in diagram zaporedja, saj sta tudi najbolj sorodna z BPMN. Vendar pa tudi v tem primeru nimamo zgolj preprostih preslikav 1:1. 107 3.2 Rezultati primerjalne analize modelov ebIX in BPMN Drugi sklop primerjalne analize je naslavljal modele standardov ebIX in BPMN. Sama analiza modelov ebIX in BPMN je potekala na nivoju končnih pod-modelov posamezne notacije. Tabela 4 predstavlja rezultate, pridobljene po izvedbi primerjalne analize elementov. Model ebIX Diagram primerov uporabe Model BPMN 1.2 Diagram zaporedja Javni poslovni proces. Diagram aktivnosti Javni poslovni proces. Sodelovanje - zbirka Sodelovanje - zbirka udeležencev in udeležencev in njihova njihova interakcija. interakcija. Koreografija - obnašanje med dvema ali več poslovnimi udeleženci. Ne obstaja Ne obstaja Privatni poslovni proces. Diagram stanj17 Razredni diagram Model BPMN 2.0 Ne obstaja Pogovor - smiselni odnosi izmenjave sporočil. Komentar Okrnjen javni poslovni proces z minimalno aktivnostmi V modelu javnega poslovnega procesa je potrebna razširitev z elementi privatnega poslovnega procesa Tabela 4: Primerjava modelov ebIX in BPMN Razvidno je, da sta diagram primerov uporabe in razredni diagram neprimerna za preslikavo v BPMN, saj nista procesno usmerjena. Za preslikavo diagrama aktivnosti in zaporedja nudi BPMN različne tipe modelov, osredotočili pa smo se na javni poslovni proces. 4. PREDLAGANA REŠITEV Preslikavo med ebIX in BPMN smo opredelili na osnovi primerjalne analize ebIX in BPMN, kjer smo identificirali stične točke med obema standardoma. Ugotovili smo, da obstajajo tri moţni načini preslikav elementov ebIX v BPMN (preslikava 1:0, 1:1 in 1:n). Pri preslikavi elementov smo prav tako upoštevali sintaktični, semantični in pragmatični pomen elementov (informacije), ki so se v procesu preslikave spremenili in sicer na naslednji način: Sintaktični vidik preslikave je osredotočen na tehnično pravilnost (natančnost) preslikave določenega ebIX elementa v BPMN element - Semantični vidik preslikave je osredotočen na razumevanje preslikave – to pomeni, da preslikan ebIX element ohrani pomen v standardu BPMN, čeprav v njej ne obstaja sintaktično ekvivalenten element - Pragmatičen vidik preslikave je osredotočen na učinkovitost ali implikacije preslikave določenega ebIX elementa. Pri upoštevanju tega vidika preslikave smo poskušali med potencialnimi preslikavami ebIX elementa v BPMN izbrati takšno preslikavo, ki uporabniku BPMN modela zagotavlja doseganje cilja kar se da učinkovito (to pomeni, da je preslikava najmanj kompleksna, najbolj razumljiva, itd). V nadaljevanju poglavja bomo naslovili situacije, kjer ni moţno izvesti direktne preslikave elementa. V ta namen smo identificirali vzorce preslikav in dobre prakse, ki povečajo - 17 Diagram stanj je pomoţen diagram, s katerim predstavljamo stanja poslovnih entitet in ga zato nismo posebej predstavljali. 108 pravilnost modelov. Na koncu smo podrobneje razdelali proces preslikave modelov ebIX v BPMN. 4.1 Vzorci Vzorci preslikav so predlagana generična rešitev ponavljajočih se problemov. Uporabljajo se lahko v več situacijah in definirajo povezave 1:0 med elementi pri preslikavi iz ebIX v BPMN. Na podlagi analize ebIX modelov in opredelitve preslikav predlagamo štiri vzorce: 1. Vzorec »Stanje entitete« je namenjen situaciji, kjer poslovna partnerja komunicirata med stezami s pomočjo elementa stanje entitete. BPMN namreč ne vsebuje elementa »stanje poslovne entitete«, zato ga je potrebno primerno zamenjati. 2. Vzorec »Vejitve stanj« je namenjen situaciji, kjer se potek procesa razdeli na podlagi nekega pogoja, od katerega je odvisno nadaljnjo stanje poslovne entitete. Tok procesa se nadaljuje v stezi sodelujočega poslovnega partnerja. 3. Vzorec »Vejitev pogojev« je podoben vzorcu vejitev stanj, vendar se razlikujeta v tem, da vejitev v vzorcu vejitev stanj temelji na podlagi stanja poslovnega objekta, medtem ko vzorec pogojev temelji na posameznem pogoju, zabeleţenem na elementu aktivnost. 4. Vzorec »Vejitev večsteznih stanj« je podoben vzorcu vejitve stanj s to razliko, da se dogaja med tremi ali več stezami. Namenjen je torej situaciji, kjer več poslovnih partnerjev komunicira med stezami s pomočjo elementa stanje entitete. Vzorci temeljijo in so omejeni na analizo modelov pridobljenih iz uradnih specifikacij standarda ebIX. V analizo niso bili vključeni modeli poslovnega sodelovanja in poslovnih transakcij. 4.2 Dobre prakse Za uspešno in pravilno preslikavo modelov ebIX v BPMN je poleg ţe opredeljenih preslikav posameznih elementov potrebno upoštevati tudi dobre prakse, prikazane v tabeli 5. Z upoštevanjem teh praks povečamo sintaktično pravilnost končnega modela BPMN. Vzorec v ebIX modelu EbIX steza, ki nima svojega začetnega vozlišča. EbIX steza, ki nima konca aktivnosti. Uporaba elementa "Internal Business Entity State" v ebIX modelu. Iz ene aktivnosti izhaja več tokov. Vejitev je del stanja entitete. Pravilo Vsaki ebIX stezi, ki nima svojega začetnega vozlišča, priredimo začetni dogodek v BPMN bazenu. Vsaki ebIX stezi, ki nima svoje končne aktivnosti, priredimo končni dogodek v BPMN bazenu. Stanja "Internal Business Entity State" ni potrebno prikazati v BPMN modelu, zato ga izpustimo. Tokove s pogoji v ebIX modelu preslikamo v BPMN element pogojni tok, preostale pa preslikamo v tok zaporedja. Pogoj za vejitev se postavi pred stanje entitete. Tabela 5: Preslikave vzorcev ebIX modelov 109 4.3 Proces preslikave Slika 16 prikazuje proces izvedbe preslikave ebIX elementov v BPMN. Slika 16: Proces preslikave elementa iz standarda ebIX v BPMN Kot je razvidno iz slike 16, se za izbran ebIX element opredeli tip preslikave. V kolikor gre za preslikavo 1:1, identificiramo ekvivalenten BPMN element in se proces zaključi. Če imamo opravka s preslikavo 1:n, se identificira kontekst ebIX elementa in izbere najprimernejši BPMN element v dani situaciji. V kolikor pa gre za preslikavo 1:0, se najprej analizira pomen ebIX elementa. Če imamo opravka z elementom, ki ni sestavni del procesov, izbor ekvivalentnega BPMN elementa ni mogoč, posledično pa se proces preslikave zaključi. V kolikor je izbran element sestavni del procesov in omogoča oblikovanje generične rešitve, uporabimo vzorce. Če situacije ni moţno generično razrešiti, izvedemo ad-hoc preslikavo. 5. ZAKLJUČEK V prispevku smo predstavili področje modeliranja elektroenergetskega trga s standardom ebIX. Zaradi potreb po povezovanju elektroenergetskih podjetij z drugimi institucijami (kakor tudi znotraj samih podjetij) smo izpostavili potrebo po povezovanju ebIX modelov z drugimi. Pri tem smo se omejili na modele BPMN, ki predstavljajo »de-facto« standard na področju modeliranja poslovnih in informacijskih procesov. Po predstavitvi smo izvedli primerjalno analizo med obema standardoma. V okviru primerjalne analize ebIX in BPMN smo ugotovili, da obstajajo moţnosti preslikave med ebIX modeli diagramov aktivnosti in BPMN modeli, zato smo jih podrobneje analizirali. Pri identifikaciji stičnih točk med obema standardoma 110 smo identificirali elemente, ki jih je moţno neposredno preslikati, kakor tudi ebIX elemente, katerih preslikave zahtevajo še upoštevanje konteksta. Podali smo rešitve z uporabo vzorcev in dobrih praks, ki smo jih predstavili v prispevku. Rezultati prispevka imajo tako praktični in nadaljnji raziskovalni potencial. Prednost praktičnega vidika je enostavnejše in učinkovitejše povezovanje energetskega trga z drugimi, medtem ko se na raziskovalnem področju ponuja moţnost avtomatizacije preslikave. 6. VIRI [1] ebIX, ―European forum for energy Business Information eXchange,‖ Dec-2010. [Spletni vir]. Dosegljivo na: http://ebix.org/. [Dostopano: Okt-2011]. [2] ebIX, ―ebIX Change of Supplier Business Requirements v3r1A.‖ 2011. [3] ebIX, ―ebIX Modelling Methodology,‖ May-2006. [Spletni vir]. Dosegljivo na: http://ebix.org/Documents/ebIX_methodology_v1r1_20060524.doc. [Dostopano: Okt -2011]. [4] P. Fingar, ―What does BPM Actually Mean?‖ [Spletni vir]. Dosegljivo na: http://www.bpm.com/what-does-bpm-actually-mean.html. [Dostopano: Okt -2011]. [5] B. Berce, ―Primerjalna analiza modeliranja poslovnih procesov s tehnikama eEPC in BPMN,‖ 2009. [6] OMG, ―BPMN Information Home,‖ 2011. [Spletni vir]. Dosegljivo na : http://www.bpmn.org/. [Dostopano: Okt -2011]. [7] G. Decker in A. Barros, ―Interaction Modeling using BPMN.‖ 2007. [8] OMG, ―Business Process Model and Notation (BPMN) Version 2.0.‖ 2011. 111 UPRAVLJANJE POLNILNE INFRASTRUKTURE ZA ELEKTRIČNA VOZILA Rok Obreza, u.d.i.e. Elektro Ljubljana, d.d. [email protected] Povzetek V Elektro Ljubljana smo vzpostavili celovit sistem za upravljanje infrastrukture za električna vozila. Upravljanje infrastrukture pomeni komuniciranje ter hkrati tudi interakcije med posameznimi elementi sistema. Vzporedno ob vzpostavljanju infrastrukture za napredna električna vozila je bil vzpostavljen tudi prvi slovenski spletni portal www.elektro-črpalke.si. Spletni portal je preko »spletnih storitev« povezan s sistemom upravljanja tako, da oba gradnika infrastrukture sestavljata celovito storitev za obstoječe in prihodnje uporabnike električnih vozil. Informacijski del sistema za upravljanje sistem za upravljanje, deluje znotraj poslovnega omreţja Elektra Ljubljana, nameščen na streţniku. Konceptualno je zasnovan tako, da omogoča upravljanje polnilnih postaj različnih ponudnikov. Za zagotovitev potrebne zaščite podatkov na polnilnih postajah različnih ponudnikov, je za vsak tip zagotovljen ločen streţnik. Komunikacija s polnilnimi postajami je zagotovljena preko javnega mobilnega omreţja ali pa preko optičnega omreţja podjetja Elektro Ljubljana. Uporabniki polnilnih mest za identifikacijo ob polnjenju uporabljajo SMS storitev mobilnih naprav. Uporabnik pošlje strukturirano SMS sporočilo z vsebino na določeno telefonsko številko, kjer je prva ključna beseda aktivnost, naslednji posebni znaki pa pomenijo oznako polnilne postaje. Za opisano daljinsko identifikacijo uporabnika na polnilni postaji sluţi SMS streţnik. Deluje v poslovnem omreţju in je s sistemom za upravljanje infrastrukture prav tako vključen preko spletnih storitev. Da uporabnik lahko sploh polni svoje vozilo, mora biti predhodno registriran na spletni strani www.elektro-črpalke.si. Elektro Ljubljana v sistemu omogoča tudi identifikacijo z RF ID identifikacijsko kartico, različnih izdajateljev, npr. kartico Urbana. Podatkovna baza sistema za upravljanje polnilnih postaj teče na podatkovnem streţniku. Podatkovni model obsega zajeten nabor podatkov, ki je nujno potreben za uspešno upravljanje polnilnih postaj. Za upravljavca polnilnih postaj so pomembni podatki, kot so podatek o lokaciji, trenutni status polnilne postaje, zabeleţeni dogodki: polnjenja, registracije uporabnikov itd. Postaje z dvema vtičnicama pomenijo za bazo ločene podatke, tako se spremlja in evidentira vsaka posamezna vtičnica. Uporabnost spletnega portala se je ţe dokazala, saj uporabnike zanima katere polnilne postaje v Sloveniji so proste, uporabnik lahko najde najbliţjo postajo, do katere ga portal celo vodi, izračuna pot. V omenjeni aplikaciji lahko vidimo tudi tip priklopa, saj imajo lahko različni proizvajalci svojstvene načine priključevanja. Pomembna prednost portala je v pregledu ne le na območju naše drţave, temveč tudi izven Slovenije. Portal je v pomoč tako voznikom električnih avtomobilov, kakor tudi lastnikom električnih koles in lastnikom polnilnih postaj, ki svoje polnilne postaje enostavno vpišejo na portal in jih tako naredijo dostopne najširši mnoţici uporabnikov. 112 DSM STORITVENI CENTER ELEKTRO LJUBLJANA Boris Turha, univ.dipl.inţ.el. Elektro Ljubljana d.d. [email protected] Povzetek Storitveni center Elektra Ljubljana, ki nudi storitve upravljanja z električno energijo pri končnih odjemalcih, kakor tudi podporo pri obvladovanju portfelja dobavitelja električne energije. Namreč dobaviteljev portfelj temelji na količinah porabljene električne energije končnih odjemalcev. Storitve upravljanja z energijo so namenjene tako gospodinjskim odjemalcem, kakor tudi storitvenem sektorju in industriji. Aplikacije storitvenega centra komunicirajo z komunikacijsko krmilnimi napravami pri odjemalcu. Pri gospodinjskih odjemalcih se posluţujemo obstoječega komunikacijskega kanala, ki je ţe vgrajen v pametnem števcu. Krmiljenje odjemalčevih naprav se izvaja preko izhodov na pametnem števcu. Storitveni center komunicira preko Merilnega centra s pametnim števcem in tako lahko upravlja z odjemalčevimi grelci za toplo vodo, ogrevalnimi napravami, toplotnimi črpalkami ter drugimi razpoloţljivimi napravami ali aparati. Pri poslovnih stavbah so za optimizacijo in upravljanje porabe najprimernejše klimatske naprave, z izkoriščanjem kratkotrajnega izklopa, pri čemer se bivalne razmere v prostorih bistveno ne smejo poslabšati. Za komunikacijsko pot je lahko izkoriščen pametni števec, ki preko svojih izhodnih relejev krmili krmilnik klimatske naprave. Tako se klimatska naprava 'varno' izključi v kolikor to zahtevano. Poseben pristop zahtevajo industrijski odjemalci, saj zaradi svojega proizvodnega procesa večinoma ne ţelijo avtomatiziranih izklopov svojih naprav. Pri nekaj testnih odjemalcih nameščene tudi napredne naprave, ki lahko samodejno pošiljajo podatke o razpoloţljivi energiji za prilagajanje. Pri trenutni praksi se vklapljanje ali izklapljanje sicer specifičnih naprav kljub vgrajeni avtomatiki, izvaja le ročno. Za industrijo je sprejemljiva avtomatika le v vlogi spremljanja dogodkov. Pri izvajanju opisanih storitev je še posebej pomembna zadostna stopnja varnosti in zanesljivosti komunikacijskih povezav. Pri komunikaciji s pametnim števcem je varnost vzpostavljena preko GPRS povezave in ločenega streţnika z lastnim APN-jem. V APN se lahko uspešno registrirajo le SIM kartice, katerih številke so na listi dovoljenih. Pri industrijskih odjemalcih je uporabljeno »tuneliranje« preko VPN povezav in najetih TK linij. Pri tem je zelo prioritetno stalno zagotavljati zaščito tudi njihovega informacijskega sistema. Strojna oprema storitvenega centra je nameščena v t.i. demilitarizirani cono in tako ločena od poslovnega omreţja s svojim poţarnim zidom, prav tako pa je navzven, proti svetovnem spletu ločena z dodatnim poţarnim zidom. Na naslednji fazi ţelimo zagotoviti krmiljenje naprav preteţno z uporabo javnega interneta. V kolikor odjemalec razpolaga s priključkom na javni internet je tehnično naša rešitev ţe pripravljena. Gre za komuniciranje z izbrano električno napravo ali aparatom, preko usmerjevalnika in brezţične povezave ZigBee. Vklop ali izklop naprave pa se izvaja preko močnostnega releja. Zavedamo se, da je prihodnost v uporabi komunikacijskih poti, ki niso zgolj v obvladovanju distribucijskega podjetja, temveč so del storitev spletnih ponudnikov. V teh primerih se bomo soočili z novimi izzivi kako v primeru, ko odjemalec spremeni ponudnika ITK storitev, dobavitelj električne energije ter mesto priključitve na elektroenergetsko omreţje pa se ohrani. 113 UPORABA IKT ZA POVEČANJE UČINKOVITE RABE ENERGIJE: PODROČJE ELEKTROENERGETSKIH OMREŢIJ 1 1 G. Štumberger, 2D. Caf, 3T. Marčič, 4M. Šturm, S. Seme, 1A. Orgulan, 1J. Mohorko, 1D. Deţelak, 1K. Deţelak Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Smetanova 17, 2000 Maribor 2 Fakulteta za informacijske študije v Novem mestu Sevno 13, 8000 Novo mesto 3 TECES, Tehnološki center za električne stroje Pobreška cesta 20, 2000 Maribor 4 I-VITES inštitut za visoke tehnologije in sisteme d.o.o. Na loko 2, 8000 Novo mesto [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 1 Abstract Prispevek obravnava problematiko povečanja učinkovite rabe energije na področju elektroenergetskih omreţij z uporabo informacijsko komunikacijskih tehnologij (IKT). Nastal je v okviru projekta ''Uporaba IKT za povečanje učinkovite rabe energije'', številka V2-1023, v okviru Ciljnega raziskovalnega programa ''KONKURENČNOST SLOVENIJE 2006-2013''. Obstoječi elektroenergetski sistem je zasnovan za prenos energije od proizvodnih enot do porabnikov. Zahteve po vključevanju razpršene proizvodnje, pri čemer je zaţelena predvsem tista iz obnovljivih virov, privedejo do potrebe po prenosu energije tudi v nasprotno smer. Sledenje je mogoče zagotoviti z ustrezno nadgradnjo obstoječih elektroenergetskih omreţij, pri čemer je bistvenega pomena usklajena uporaba IKT, merilnih sistemov, aktuatorjev, ustreznega znanja o sistemu in ustreznega vodenja. 1. UVOD Ţivimo na planetu, kjer so zaloge znanih konvencionalnih virov energije omejene. Omejenost konvencionalnih virov energije po eni strani in izpusti toplogrednih plinov, ki nastajajo pri izgorevanju fosilnih goriv, po drugi strani, nas silijo v vedno večjo uporabo obnovljivih virov energije. Ţal so obnovljivi viri energije, kot so na primer energija sončnih ţarkov, vetra in vode, pogosto razpršeni v prostoru in niso vedno na voljo. Tehnične rešitve za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov so relativno drage. Zaradi tega so tudi stroški na tak način proizvedene energije visoki, proizvodnja pa brez drţavnih spodbud ni ekonomsko upravičena. Kljub navedenim pomanjkljivostim so bile tako v Sloveniji kot tudi v Evropski uniji sprejete politične odločitve, da je treba proizvodnjo energije, tudi električne, iz obnovljivih virov podpirati in spodbujati. Proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov v Sloveniji je omejena predvsem na izkoriščanje energije sončnih ţarkov, energije vode in biomase. Hidroenergetski potencial večjih rek je v glavnem izkoriščen ali pa je v teku načrtovanje in izgradnja elektrarn. Podobno velja tudi za manjše reke. Gledano s stališča proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov je v bodoče mogoče pričakovati predvsem povečanje instalirane moči in proizvedene energije fotonapetostnih elektrarn in morebiti tudi elektrarn, ki izkoriščajo biomaso. V okviru tega je mogoče pričakovati tudi znaten deleţ električne energije proizvedene v enotah razpršene proizvodnje. Pri vključevanju enot razpršene proizvodnje električne energije v elektroenergetski sistem pa se začnejo pojavljati teţave. Bistveno vlogo pri reševanju omenjene problematike imajo pametna omreţja, ki slonijo na uporabi sodobnih informacijskih in komunikacijskih tehnologij (IKT). 114 2. TRENUTNO STANJE Elektroenergetski sistem, kot tudi prenosna in razdeljevalna elektroenergetska omreţja, so bila načrtovana in zgrajena ţe pred časom. Pri tem so bili upoštevani izključno pretoki energije od proizvodnih enot do posameznih porabnikov. Z vključevanjem enot razpršene proizvodnje pa se je pojavila tudi zahteva po moţnosti sprotnega spreminjanja smeri pretoka električne energije kot tudi sprejemljivosti hitrih sprememb oddane moči. To pomeni, da je treba najti način za vključevanje enot za proizvodnjo električne energije v elektroenergetska omreţja. Načeloma, bi elektroenergetska omreţja lahko primerjali z enim pasom avtoceste. Oba sta zasnovana za pretok energije, oziroma prometa, v eno smer. Če se na pasu avtoceste tu in tam pojavi vozilo, ki vozi v nasprotno smer, to še ne pomeni, da bo prišlo do nesreče, oziroma zastoja prometa. Z večanjem števila vozil, ki vozijo v nasprotni smer, pa se verjetnost za nesreče in zastoj prometa močno povečuje. Podobno, kot pri voţnji v nasprotno smer na enem pasu avtoceste, je tudi pri transportu električne energije. Dokler je v elektroenergetska omreţja na mestih, kjer bi sicer naj bili priključeni porabniki, le tu in tam priključena kakšna enota razpršene proizvodnje, načeloma naj ne bilo večjih problemov. Ti se začnejo pojavljati tam, kjer je priključenih največ enot razpršene proizvodnje. To pa je predvsem v nizkonapetostnih razdelilnih omreţjih, kjer se lahko pojavijo teţave pri zagotavljanju ustreznih napetostnih profilov in stabilnosti obratovanja. Podobno velja tudi za srednjenapetostna razdelilna omreţja. Bistveno manj problemov z vključevanjem sistemov razpršene proizvodnje je mogoče pričakovati v visokonapetostnih omreţjih. Teţave z vključevanjem enot razpršene proizvodnje električne energije v elektroenergetska omreţja bi naj rešili tako, da bi vanje vgradili več senzorskih verig in aktuatorjev, s katerimi bi lahko vplivali na smer pretakanja energije, ob hkratnem vodenju napetostnih profilov v elektroenergetskih omreţjih. To pa je mogoče izvesti le z izboljšano informacijsko povezanostjo tudi znotraj nizkonapetostnih in srednjenapetostnih razdelilnih omreţij, ki jo omogočajo sodobne IKT. Teţava v obstoječi zasnovi predvsem nizko in srednjenapetostnih razdelilnih omreţij je namreč ta, da so premalo informacijsko povezana. Zaradi tega ni ustreznih informacij, ki bi omogočale boljše vodenje pretakanja energije in napetostnih profilov znotraj elektroenergetskih omreţij. Res je tudi to, da v obstoječi izvedbi distribucijskih elektroenergetskih omreţij ni vgrajenih takih transformatorjev, ki bi omogočali spreminjanje amplitude in faze napetosti, s čemer bi bilo mogoče vplivati na pretok energije. Razen tega brez ustreznih sistemov vodenja in brez moţnosti vpliva na delovanje enot razpršene proizvodnje in porabnikov, ki obratujejo v nizko in srednjenapetostnih distribucijskih omreţjih, ni mogoče vplivati na napetostne profile znotraj teh omreţij. Omenjene probleme bi naj rešili s konceptom pametnih omreţij. Silovit razvoj na področju pametnih omreţij je mogoče zaslediti predvsem v Evropski uniji, ZDA in na Kitajskem. Ob tem je treba tudi poudariti, da so pogledi na to, kaj pametno omreţje sploh je, precej različni. Pogled Evropske komisije je na omenjeno problematiko je podan v [1], sveţe informacije pa so na voljo na [2]. Eden od osnovnih namenov pametnih omreţij je omogočiti vključevanje večjega števila enot razpršene proizvodnje iz obnovljivih virov v elektroenergetska omreţja. Ostali cilji, med katerimi je tudi povečanje učinkovite rabe energije, pa mu sledijo. Pri tem je treba poudariti, da se izraz učinkovita raba energije pogosto enači z ekonomsko učinkovito rabo energije. Merilo slednje je zagotavljanje ţelenih rezultatov s čim manjšimi vlaganji. Energetsko učinkovita raba energije pa pomeni, doseganje ţelenih učinkov s čim manj porabljene energije. Energetsko učinkovita raba energije, oziroma celo energetsko optimalna raba energije običajno ni tudi ekonomsko učinkovita, oziroma optimalna. Ustrezna uporaba IKT je skupaj z ustreznimi znanji o obravnavanem sistemu nujna tako za povečanje ekonomsko, kot tudi energetsko učinkovite rabe energije. 115 3. POMEN IKT Gledano s stališča umetnih sistemov, ki jih je ustvaril človek, lahko IKT obravnavamo kot ţivčni (nevronski) sistem omenjenih umetnih sistemov. Podobno kot ţivčni sistemi ţivih bitij, IKT omogočajo pretok informacij o stanju sistema od senzorskih verig do sistemov vodenja in pretok krmilnih signalov od sistemov vodenja do aktuatorjev, pri tem pa omogoča še sprotno in naknadno obdelavo podatkov. Kakovost obnašanja in vodenja takega umetnega sistema je pri tem odvisna od kakovosti senzorskih verig, sistemov vodenja, aktuatorjev in ne nazadnje tudi od kakovosti zgradbe in delovanja ţivčnega sistema v obliki IKT. Slednje sploh omogoča pretok informacij in na nek način ''ţivljenje umetnega sistema''. V danem primeru so obravnavani umetni sistemi elektroenergetska omreţja. Z uporabo IKT se ţeli izboljšati tudi energetska, pa tudi ekonomska, učinkovitost rabe energije v omenjenih sistemih. 4. KAM ŢELIMO PRITI Za začetek predpostavimo, da ţivimo v idealnem svetu, kjer pri uporabi in stanju razvoja IKT ni postavljenih meja, kar so seveda le sanje. Predpostavimo tudi, da je naše znanje o obravnavanih sistemih idealno in ni tako kot danes obremenjeno z obstoječim stanjem razvoja IKT. Nadalje predpostavimo še, da so nam na voljo aktuatorji in senzorske verige, ki danes še niso komercialno dostopni. Poglejmo kako bi v takem primeru lahko izboljšali energetsko in ekonomsko učinkovito rabo energije v električnih omreţjih. V električnih omreţjih bi bilo vsako priključno mesto opremljeno tako z informacijskim kot tudi z energetskim priključkom. Vsako priključno mesto bi se tako lahko obnašalo kot porabnik, proizvajalec ali hranilnik energije. Tak univerzalen pristop omogoča enostavno vključevanje razpršene proizvodnje. Preko informacijskega centra s priključnimi mesti bi v del nizkonapetostnega električnega omreţja posredovali informacije o trenutni potrebi po energiji, oziroma o proizvodnji električne energije in moţnostih za opravljanje sistemskih storitev in lokalno shranjevanje energije. Informacije o proizvodnji, porabi in lokalnem shranjevanju energije posameznih priključnih mest bi bile posredovane sistemu za lokalno vodenje dela omreţja. Ta bi ob ustreznih aktuatorjih, ki bi omogočali nastavljanje amplitude in faze napetosti, zagotavljal najprej stabilno in za tem še energetsko ali ekonomsko optimalno obratovanje. Pri tem bi komuniciral s posameznimi priključnimi mesti, s ciljem zagotoviti optimalno obratovanje pri dani proizvodnji in porabi ter razpoloţljivih sistemskih storitvah. Med slednje bi lahko sodilo sprotno spreminjanje generacije jalove moči, aktivno filtriranje in vklapljanje in izklapljanje posebej izbranih in za občasno vklapljanje in izklapljanje primernih porabnikov znotraj priključnih mest, s čemer bi vplivali na ekonomsko učinkovitost ali pa bi zagotavljali stabilnost obratovanja. Naloga tako avtomatiziranega dela omreţja bi bila tudi komunikacija s sosednjimi deli omreţja in nadrejenimi sistemi na nivoju srednje napetosti. Z ustrezno stopnjo inteligence opremljeni deli omreţja bi se ob ustreznih pogojih lahko povezovali v zanke ali pa bi si sami poiskali v danem trenutku najbolj ugodno pot za zagotovitev ustreznega napajanja. Pri tem bi vsekakor morali sodelovati tudi sistemi vodenja na srednje napetostnem nivoju. Omenjeni avtomatiziran del omreţja bi si lahko v primeru izpada dela omreţja sam poiskal optimalno povezavo v omreţju, preko katere bi bil napajan ali pa bi v primeru energetske samozadostnosti lahko deloval kot otok. Zaradi izvrstne informacijske povezanosti posameznih delov omreţja, bi bilo mogoče vpeljati tudi povsem nove, morebiti na optoelektroniki temelječe merilne sisteme, ki bi omogočili izvedbo novih generacij zaščit z bistveno izboljšano selektivnostjo in tem tudi izboljšano zanesljivostjo oskrbe z električno energijo. V primeru okvar bi bil tako izklopljen le del omreţja z okvaro. Slednjo pa bi bilo zaradi, razpoloţljivih informacij in redundance poti za prenos teh informacij, mogoče zelo enostavno zaznati in locirati. Bistveno vlogo pri tem bi 116 igrala ravno informacijska povezava in komunikacija med sistemom vodenja izvoda in priključnega mesta. Zaradi mnoţice priključnih mest na delu omreţja, s tem pa tudi mnoţične izmenjave informacij, bi bila priključna mesta direktno informacijsko povezana le s sistemom za lokalno vodenje obravnavanega dela omreţja. Tak, popolnoma avtomatiziran del omreţja bi se na srednje napetostnem nivoju kazal kot priključno mesto, ki nadrejenemu sistemu posreduje le informacije o svojem statusu, porabi ali proizvodnji električne energije in razpoloţljivih moţnostih za opravljanje sistemskih storitev. Zaradi modularnega pristopa bi praktično na enak način lahko avtomatizirali tudi srednjenapetostna omreţja. Za zmanjšanje prenosnih izgub in s tem povečanje energetske učinkovitosti pa bi za optimalno pretakanje energije lahko uporabili tudi lokalne in globalne izračune bilance moči (load flow). Za povečanje ekonomsko učinkovite rabe energije v elektroenergetskem sistemu v celoti, pa bi zaradi obratovalnih karakteristik posameznih proizvodnih enot, bilo občasno smiselno spodbujati vklapljanje in izklapljanje posameznih večjih porabnikov na posameznih priključnih mestih, podobno pa velja tudi za lokalne in globalne sisteme za shranjevanje energije. Pri tem bi za komunikacijo s porabniki poskrbeli avtomatizirani sistemi lokalnega vodenja dela omreţja in ustrezno opremljeni informacijski priključki priključnih mest. Informacijske priključke priključnih mest bi bilo mogoče uporabiti tako za potrebe vodenja, komunikacijo sistema lokalnega vodenja s priključnim mestom, kot tudi za informacijsko povezavo objekta s priključnim mestom z okolico. V zadnji kategorijo spadajo internetne povezave, kabelska televizija in radio ter telefonija. V nadaljevanju predpostavimo, da je priključno mesto zgradba. Poglejmo, v njeno notranjost in skušajmo povezati dogajanje znotraj zgradbe z dogajanjem v elektroenergetskem omreţju. Informacijska povezava zgradb, stanovanjskih in poslovnih, bi bila torej zagotovljena preko informacijskih priključkov priključnih mest. Informacijski priključek bi lahko bil samostojna enota ali pa ena od komponent števca električne energije. S števcem električne energije bi bilo smiselno (informacijsko) povezati tudi vse druge števce za merjenje izmenjave energije in snovi med objektom in okolico. O izvedbi informacijskih povezav z uporabo IKT do sedaj ni bilo govora. Za informacijsko povezavo zgradb z okolico in za informacijsko povezavo v električnih omreţjih bi lahko uporabljali eno ali več različnih tehnologij. Če to obravnavamo iz gledišča današnjega dne, bi to lahko bila optična vlakna z ustreznimi redundantnimi povezavami. Za vzpostavljanje lokalnih informacijskih omreţij znotraj zgradb, morebiti pa tudi za povezave med svetilkami javne razsvetljave, bi lahko bil primeren brezţični prenos signalov relativno kratkega dosega. Za izvedbo slednjega pa bi bilo nujno pridobiti ustrezno prosto frekvenčno področje namenjeno izključno izvedbi lokalnih informacijskih povezav kratkega dosega. Pri tem bi lahko uporabljali elemente komunikacijskega omreţja, ki za svoje delovanje zajemajo energijo kar iz okolice. Na tak način bi bilo mogoče vzpostaviti lokalna omreţja za vodenje in krmiljenje različnih naprav. Takšni so na primer sistemi lokalne avtomatizacije, razsvetljave, hlajenja in ogrevanja, kot tudi sistemi za časovno omejeno vklapljanje in izklapljanje porabnikov z ustreznimi karakteristikami. Z ustreznimi senzorskimi omreţji bi bilo mogoče zaznavati prisotnost ljudi v prostorih kot tudi porazdelitve toplotnega polja znotraj zgradbe. Glede na prisotnost ljudi bi bilo mogoče ustrezno spreminjati nivo osvetljenosti prostorov kot tudi vklapljati in izklapljati določene naprave (radio, glasba, televizija,…). Pri zagotavljanju ustrezne temperature v posameznih prostorih, bi za racionalno rabo energije poleg senzorjev temperature in senzorjev prisotnosti ljudi, potrebovali še ustrezne toplotne modele zgradbe in sistem vodenja, kot tudi aktuatorje za vzpostavitev ustreznega zračenja, hlajenja in gretja prostorov. Pri tem bi bilo mogoče uporabljati tako lokalne kot tudi centralne vire toplote in hladu. Pričakovati je mogoče, da bodo zgradbe bodočnosti energijsko samozadostne ali pa celo neto proizvajalec energije. Za dosego tega pa bodo morale biti ustrezno izolirane in vodene. Zelo smiselna pa je tudi vgradnja sistemov za 117 lastno proizvodnjo energije iz obnovljivih virov, kot so toplotni zbiralniki ter fotonapetostne in vetrne elektrarne, kot tudi boljše izkoriščanje razpoloţljive energije iz konvencionalnih virov v obliki kogeneracij in trigeneracij. V okvir učinkovite rabe energije v zgradbah prihodnosti je smiselno vključiti lokalne hranilnike energije v akumulatorjih električnih vozil. Pri tem bo spet ključna vloga IKT in algoritmov vodenja. Akumulatorje električnih vozil bo smiselno uporabljati kot hranilnike električne energije le v primeru, če bomo z algoritmom vodenja lahko zagotovili, da bo akumulator ob ţelenem času napolnjen do zahtevane stopnje. S shranjevanjem energije v akumulatorje bi po eni strani lahko zmanjšali pretakanje energije skozi električno omreţje, po drugi strani pa bi lahko shranjevali energijo proizvedeno iz obnovljivih virov, v primerih, ko bi je bilo več, kot jo sproti porabimo. Z dovolj pametnimi algoritmi vodenja in ustrezno informacijsko podporo s povezavo do dobavitelja električne energije ali direktno do borze, bi lahko zgradba sama, brez posega človeka, v omenjenem obsegu sodelovala na trgu. Na tak način bi zagotovila polnjenje akumulatorskih baterij in vključevanje primernih porabnikov v času, ko so na trgu viški energije. Podobno bi lahko v času pomanjkanja energije izklopila izbrane porabnike ali celo prodala lokalno proizvedeno ali v lokalnih hranilnikih, kot so na primer akumulatorske baterije, shranjeno energijo. Na tak način bi sicer res lahko dosegli ekonomsko učinkovito rabo energije, ki pa gotovo ne bi bila primer lokalno in energetsko učinkovite rabe energije v zgradbah. 5. STANJE RAZISKAV V prejšnjem poglavju so v večji ali manjši meri navedene ţelje. Pri uresničevanju teh ţelja pa se je treba zavedati, da so za to potrebna tudi finančna vlaganja. Sledenja bodo vsaj v bliţnji prihodnosti omejevala po eni strani razvoj potrebnih rešitev in po drugi strani vključevanje le ekonomsko sprejemljivih rešitev tudi v praksi. Kljub temu, da je prejšnje poglavje napisano v precej futurističnem stilu, pa so nekatere rešitve ţe v fazi razvoja, druge so ţe razvite, tretje pa je ţe mogoče najti v demonstracijskih sistemih. Celovit katalog projektov s področja pametnih omreţij v Evropski uniji je podan v [3],[4]. Izmed projektov, ki so se v preteklosti izvajali v Sloveniji je prav gotovo treba omeniti vsaj projekta KiberNET in SUPERMEN [5], v katerih je sodelovalo več slovenskih podjetij in raziskovalnih organizacij, sofinancirana pa sta bila tudi iz Evropskega sklada za regionalni razvoj. V obeh projektih je mogoče zaslediti intenzivno uporabo IKT. V okviru projekta KiberNET je bil razvit prototip sistema za krmiljenje industrijskih porabnikov in enot razpršene proizvodnje v distribucijskem elektroenergetskem omreţju. Inteligentna elektroenergetska platforma za nadzor in vodenje enot razpršene proizvodnje in porabnikov pa je bila razvita v okviru projekta SUPERMEN. Pripravljena je bila tudi študija o viziji razvoja pametnih omreţij v Sloveniji [6]. V zadnjem času se pojavlja tudi vse več projektov, kjer se poleg IKT uporablja tudi znanje o sistemu za vodenje sistema. Slovensko znanje se uporablja v okviru projekta za vodenje profilov napetosti v nizkonapetostnem distribucijskem sistemu z mnoţico priključenih fotonapetostnih sistemov [7]. V naši bliţnji soseščino potekajo projekti s področja vodenja napetostnih profilov v nizkonapetosnih in srednjenapetostnih distribucijskih omreţjih z mnoţico vključenih naprav razpršene proizvodnje. Mednje sodita tudi projekta [8] in [9]. V okviru omenjenih projektov se razvijajo tudi prototipi transformatorjev, ki omogočajo sprotno spreminjanje prestavnega razmerja in s tem nastavljanje napetosti tudi na nivoju nizke napetosti. Omenjena projekta sta podprta z demonstracijskimi omreţji. 118 6. SKLEP Trenutno stanje razvoja IKT omogoča tudi razvoj pametnih omreţij. Sledenja so po eni strani potrebna za vključevanje enot razpršene proizvodnje iz obnovljivih virov v elektroenergetska omreţja, po drugi strani pa lahko vplivajo tudi na zmanjšanje izgub, ki so povezana s prenosom energije, s tem pa tudi na učinkovito rabo energije. Pri tem je gotovo treba razviti še kar nekaj naprav, predvsem aktuatorjev, ki bodo omogočili vodenje pretakanja energije. Za učinkovito vodenje slednjega, pa bo treba znanje o sistemih, ki jih ţelimo voditi, dvigniti na takšno raven, da bomo sposobni izkoristiti moţnosti, ki jih ponuja trenutno stanje razvoja na področju IKT. Zavedati se je treba, da lahko le usklajena uporaba obojega pripelje do zadovoljivih rezultatov. 7. VIRI IN LITERATURA [1] European Commission, EUR 22040 — European Technology Platform SmartGrids, Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, pp. 44, 2006, ISBN 92-79-01414-5, http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/smartgrids_en.pdf [2] http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm [3] http://ec.europa.eu/dgs/jrc/index.cfm?id=1410&obj_id=13670&dt_code=NWS&lang=en [4] European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy, EUR 24856 EN, Smart Grid projects in Europe: lessons learned and current developments, Luxembourg: Publications Office of the European Union, JRC 65215, EUR 24856 EN, ISBN 978-92-79-20487-6, ISSN 1831-9424, doi:10.2790/32946, 2011. http://ses.jrc.ec.europa.eu/images/stories/deliverables/jrc%20report%20%20smart%20grid%20projects%20i n%20europe.pdf [5] http://www.smartgrids.si/index.php?option=com_weblinks&view=category&id=35&Itemid=59&lang=en [6] KOSMAČ, Janko, LAKOTA JERIČEK, Gašper, JURŠE, Jurij, KERNJAK JAGER, Maja, MATVOZ, Dejan, OMAHEN, Gregor, PAPIČ, Igor, SOUVENT, Andrej, ZLATAREV, Georgi. Vizija razvoja koncepta SmartGrids v Sloveniji : študija št. 2026. Ljubljana: Elektroinštitut Milan Vidmar, 2010. 42 f. [COBISS.SIID 34161413] [7] Metamorphosis of Power Distribution: System Services from Photovoltaics – MetaPV, the seventh Framework Programme, contract no 239511, EU Commission, 2009-2014. http://www.metapv.com/ [8] DG DemoNet – Smart LV Grid - Regelungskonzepte fpr einen aktiven Betrieb von Niederspannungsnetzen mit einem hohen Anteil an dezentralen Energieerzeugern, http://www.ait.ac.at/departments/energy/researchareas/electric-energy-infrastructure/smart-grids/dg-demonet-smart-lv-grid [9] DG DemoNetz-Validierung - Aktiver Betrieb von elektrischen Verteilnetzen mit hohem Anteil dezentraler Stromerzeugung –Validierung von Spannungsregelungskonzepten, http://www.ait.ac.at/departments/energy/research-areas/electric-energy-infrastructure/smart-grids/dgdemonetz-validierung 119 UVEDBA, UPORABA IN INTEGRACIJA TEHNIČNIH INFORMACIJSKIH SISTEMOV V ELEKTRU CELJE, D.D. Miran Rošer, univ.dipl.inţ.el. Elektro Celje, d.d. [email protected] Peter Lubej Elektro Celje, d.d. [email protected] Povzetek Elektrodistribucijska podjetja so vedno soočena z izzivom, kako na čim bolj optimalen način zagotavljati zanesljivo oskrbo in kvalitetno vzdrţevanje električnega omreţja. Sodobne zahteve in razvoj ustvarjajo razmere, ko mora omreţje svojo vlogo iz pasivne vedno bolj preoblikovati v aktivno, zato mora vzporedno in sinhrono potekati mnogo procesov, ki morajo biti sposobni razmere spremljati, analizirati, predvidevati in sprejemati prave odločitve, česar pa si brez ustrezne informacijske podpore ne moremo več predstavljati. Nova programska orodja, ki jih uvajamo, morajo biti med sabo ustrezno integrirana, saj je vsako visoko specializirano za točno določena opravila. Vsa pa potrebujejo kvalitetne in zadostne vhodne podatke. Nastajajo sklopi, ki jih lahko imenujemo tehnični informacijski sistemi. Tudi v Elektru Celje smo v začetku 2011 pričeli z dvema zahtevnima projektoma na tem področju, in sicer uvedbo sistema DMS (Distribution managment system) in nadgradnjo obstoječega geografskega informacijskega sistema (GIS) v osrednji sistem za tehnično dokumentiranje. Namen prispevka je predstaviti razloge in izkušnje pri vpeljavi teh sistemov. 8. TEHNIČNI INFORMACIJSKI SISTEMI 8.1 Uvedba in uporaba DMS – sistema za analizo in upravljanje omreţja Distribucijsko omreţje kot skupek elementov tvori vezni člen med izvori energije in odjemalci. Njegova primarna naloga je prenos električne energije, kjer so v klasičnem distribucijskem omreţju pretoki energij večinoma omejeni na prenos energije k porabnikom. Mesto izvora predstavlja infrastruktura sistemskega operaterja prenosnega omreţja, ki v togo mreţo povezuje vse večje proizvodne enote. Zaradi velike ekspanzije razpršenih virov električne energije se vloga distribucijskih omreţij spreminja. Sprememba iz omreţjih, ki so bila v preteklosti načrtovana in tudi grajena preteţno le kot pasivna, namenjena za pretoke energij od večjih proizvodnih enot do porabnikov, se odvija v smeri aktivne vloge omreţja pri prenosu električne energije. Ugotovimo lahko, da razpršena proizvodnja električne energije vnaša dinamične spremembe pretokov energij tako po velikosti kot tudi smeri. Spremembe omreţij iz zdajšnjih pasivnih v aktivna omreţja se v vseh distribucijskih podjetjih praktično ţe odvijajo, saj je na tem področju največji premik povzročila zlasti fotovoltaika. Zato lahko upravičeno pričakujemo tudi čedalje večji vpliv razpršenih virov na napetostne in energijske razmere. To prinaša realne posledice na zagotavljanje nemotenega obratovanja takšnega sistema. Obratovanje postaja namreč zaradi navedenega bistveno bolj rizično in teţavno, saj obstoječ koncept tako zaščitnih sistemov kot daljinskega vodenja tem razmeram ne ustreza, oziroma zanje ni prilagojen. 120 Distribucijska podjetja morajo pristopiti k izgradnji sistemov za obvladovanje spremenjenih razmer in omogočiti zagotavljanje osnovnega poslanstva, to je skrb za nemoteno, varno in kvalitetno dobavo električne energije odjemalcem. Za rešitev problema bi potrebovali v omreţju senzorje, ki vsak trenutek zaznavajo realno stanje in pa elemente, ki preko aktuatorjev odreagirajo v smislu vzpostavitve mogočega obratovalnega stanja. Vendar leţi problem pokrivanja distribucijskega omreţja s senzorji in aktuatorji v veliki razseţnosti sistema, ki je poleg tega še geografsko izjemno razprostrt in raznolik. Poleg tega se je potrebno zavedati, da ni mogoče v kratkem času zamenjati in nadomestiti obstoječo opremo za upravljanje in nadzor omreţja brez enormnih finančnih vloţkov. Hitrejše in cenejše rešitve so mogoče z uporabo informacijskih tehnologij, ki so v pričujočem obdobju ţe na razpolago. Koncept ene izmed tehnologij, kot je na primer DMS bazira na eksaktni topološko orientirani bazi podatkov o električnem omreţju. Sistem se preko informacijskega protokola (ICCP) dinamično poveţe z obstoječimi sistemi vodenja, v katerih se vsak trenutek delovanja sistema beleţijo vse dinamične spremembe trenutne topologije omreţja. Za svoje delovanje DMS orodje potrebuje naslednje podatke: - natančen topološko orientiran model omreţja - električne parametre in karakteristike elementov, ki sestavljajo omreţje (vodi, transformatorji, stikalni elementi, …), - povezavo s SCADA sistemom, kjer se v realnem času beleţijo vse topološke spremembe v realnem sistemu, - podatke o merjenih veličinah (toki in napetosti) v pomembnih točkah sistema (RTPji in RP-ji), - zanesljive in čim bolj natančne diagrame obremenitev posameznih bremen in generatorjev. Na podlagi topološko orientiranega in s parametri opremljenega modela omreţja je mogoče s pomočjo matematičnih metod in programskih algoritmov, izvajati izračune električnih veličin v omreţju. Na ta način se zagotovi realna slika razmer ob obratovanju tudi ob spremembah, ki jih vnašajo razpršeni viri. Poseben poudarek ob implementaciji takšne rešitve je potrebno posvetiti predvsem natančnosti in aţurnosti uporabljenih podatkov. Ravno to v največji meri pogojuje in je najpomembnejše za čim bolj natančen izračun ter ujemanje rezultatov z realnimi razmerami. V Elektru Celje se uvajanje DMS orodij izvaja za celotno srednje napetostno omreţje vključno do nivoja enopolnih shem razdelilnih transformatorskih postaj in transformatorskih postaj. Pri tem je potrebno poudariti, da je za tvorbo vhodnih podatkov nepogrešljiva baza obstoječega geografskega informacijskega sistema (GIS) in baza tehničnih podatkov (BTP). Načelno shemo oziroma princip povezave posameznih sistemov prikazuje slika 1. V podatkovni strukturi GIS je hranjena celotna topologija in geografija električnega omreţja. Na te topološke podatke so pripeti tudi nekateri atributi (parametri elementov) o posameznih elementih, ki tvorijo omreţje in so hranjeni v bazi tehničnih podatkov (BTP). 121 Slika 17: Povezovanje programskega orodja DMS z obstoječimi sistemi Desni del na sliki 1, kjer je prikazan paket AMI (Automated Measuring Interface) predstavlja sistem za avtomatsko daljinsko odbiranje podatkov iz posameznih merilnih točk. Ti podatki so povezani s sistemom DMS preko krivulj obremenitev v posameznih transformatorskih postajah. Uvedba DMS funkcionalnosti bo distribucijskemu podjetju Elektro Celje omogočila celovito obvladovanje dogajanj v omreţju in njegovo načrtovanje v smislu optimalne vključitve razpršenih virov električne energije. Po celoviti implementaciji orodja DMS se načrtuje in pričakuje vpliv tudi na zmanjšanje izgub, ki nastajajo pri prenosu električne energije. S pomočjo nameščenih merilnih sistemov v merilnih točkah (MT), so pridobljeni diagrami pretokov energije v izvornih točkah nizko napetostnega omreţja, ki predstavljajo veliko podporo tudi sistemu napovedovanja porabe električne energije in obvladovanje odstopanj. S pomočjo DMS funkcionalnosti, pa se z analitičnim pristopom poznavanje razširi tudi v točke, kjer merilni sistem ni nameščen. S pomočjo nameščenih merilnih sistemov in funkcionalnosti DMS se bodo spremljali vsi parametri, ki določajo obratovanje distribucijskega omreţja ob različnih smereh pretoka energije. Ti podatki se prenašajo v center za razvoj omreţja in vključevanja razpršenih virov. Na osnovi teh podatkov je moţna izvedba analize, ki omogoča svetovanje glede optimalne vključitve razpršenih virov v elektrodistribucijsko omreţje. Nenazadnje bo Elektro Celje vsak trenutek poznal realno sliko o pretokih in napetostnem profilu vzdolţ sistema in po posameznih vozliščih. Ravno profili obremenitve oziroma bremenski diagrami namreč predstavljajo v orodju DMS enega izmed ključnih gradnikov za njegovo natančno delovanje in seveda točnost izračunov. Pomembnost poznavanja napetostnih razmer se bo izkazala tudi ob analizi razmer, še preden se izdajo soglasja za vključitev razpršenih virov in novih bremen oziroma porabnikov v sistemu. 8.2 Nadgradnja geografskega informacijskega sistem in integracija z BTP Predstavljen sistem, ki bo v podjetju predstavljal osnovno orodje za analizo in razvoj električnega omreţja, zahteva natančne, aţurne in zadostne podatke o električnem omreţju in o karakteristikah njegovih sestavnih delih. Osnova za njegovo pravilno in zanesljivo delovanje so, poleg kakovostnih podatkov o profilih uporabe, eksakten opis topologije, geografskih podatkov in električnih lastnosti njegovih sestavnih delov. Sistem sicer vsebuje tudi modul za ročni vnos in risanje omreţja, omogoča pa tudi, da uporabimo ţe obstoječe podatke o omreţju, ki v podjetju ţe obstajajo in so vodeni v drugih sistemih. V Elektru Celje geografske in del atributnih podatkov o omreţju hranimo v geografskem informacijskem sistemu (GIS) na lokalnem streţniku, del atributnih pa v bazi tehničnih podatkov (BTP), ki je del skupnega integriranega informacijskega sistema (IIS). BTP je nameščena na »mainframe-u«, pri podjetju Informatika, d.d. (slika 2). 122 Sistema se sinhronizirata na podlagi nočnih integracijskih procedur, vendar zaradi določenih razlogov lahko prihaja do določene stopnje nekonsistentnosti in redundance podatkov. slika 18: trenutno stanje tehničnega dokumentiranja v Elektro Celje, d.d. Kot del in v okviru IIS, ima baza tehničnih podatkov vlogo osnovnega vira podatkov za večino poslovnih aplikacij (delovni nalogi, osnovna sredstva, sistem za upravljanje z odjemalci …). Zaradi zgodovinskih in arhitekturnih razlogov se podatki o omreţju ali delih omreţja vodijo tudi sistemih kot je SCADA ali AMI. Pri tem je potrebno poudariti, da vsi ti sistemi uporabljajo svoje interne in specifične podatkovne modele, ki so prilagojeni njihovim potrebam. Običajno ti modeli niso popolnoma kompatibilni med sabo, vendar vsebujejo podatke, ki so pomembni pri analizah, ki se danes izvajajo tudi v nekaterih drugih sistemih. Takšen način vodenja podatkov o sredstvih ni niti ekonomičen niti praktičen, saj povzroča določeno stopnjo redundance in nekonsistentnosti in neredko nastanejo teţave, ko moramo ugotoviti, kateri od podatkov je pravilen. Pri tem običajno porabimo več časa, kot traja posamezna analiza. Komplikacije lahko nastopijo tudi, ko v omreţju pričnemo uporabljati nove vrste sredstev in jih je potrebno vključiti tudi v sisteme informacijske podpore, kar pa se z razvojem v smeri pametnih omreţij in aktivnih naprav dogaja, in se bo dogajalo vedno pogosteje. Pomembno se je zavedati, da se z razvojem električnih omreţij v smeri aktivnih omreţij (»Smart grids«) pojavlja tudi nov, za delovanje tega tipa omreţij ključen proces: to je izmenjava podatkov in informacij. Konceptualna zasnova pametnih omreţij predvideva visoko stopnjo informatizacije in avtomatizacije, ki temelji na kompleksnih odločitvenih modelih, kateri lahko delujejo pravilno le na podlagi aţurnih, natančnih, popolnih in dobro strukturiranih podatkov. Z razvojem se bo enormno povečala tudi količina pretočenih podatkov in tudi sodelujočih sistemov, v katerih bodo podatki nastajali in se obdelovali. Zato je eno izmed najpomembnejših opravil pri vpeljavi teh sistemov zagotoviti, da bodo posredovani nedvoumni - da ne bo sporno, kaj pomenijo. Iz navedenih razlogov smo v Elektru Celje zaznali potrebo po nadgradnji in zdruţitvi obstoječih sistemov za tehnično dokumentiranje v enega, ki nam bo omogočala celovito, aţurno in konsistentno zajemanje in vodenje podatkov o našem omreţju. 123 Na podlagi predhodnih analiz smo si zadali smernice, da postavimo sistem, ki bo: - osnovni sistem v podjetju za zajem in tehnično dokumentiranje (»single entry point«) električnega in lastnega optičnega omreţja in bo temeljil na tehnologiji GIS, - sluţil kot primarni vir tehničnih podatkov za vse ostale sisteme, - integriran z obstoječo bazo tehničnih podatkov (BTP), - standariziran, interoperabilen, skalabilen ter modularen in bo imel dovolj odprto arhitekturo, - omogočal intuitivno, konsistentno, vsebinsko popolno in aţurno vodenje podatkov z nadzorom kvalitete podatkov ţe ob samem vnosu, - omogočal topološki opis omreţja (tudi stikalni elementi in stanja), - sledil standardom na področju informacijskih tehnologij (podatkovni formati, spletne storitve), - omogočal in podpiral integracijo z ostalimi informacijskimi sistemi na osnovi sodobnih in standariziranih tehnologij (OGC standardi in SOA), - nudil kvalitetno in učinkovito podporo poslovnim procesom, - omogočal (so)uporabo mobilnih tehnologij, - produkti, ki bodo omogočali implementacijo tega sistema, morajo biti dovolj fleksibilni, da omogočajo potrebne nadgradnje in širitve brez večjih investicijskih posegov. Kot končno rešitev smo izbrali nadgradnjo obstoječega GIS-a s produktom ArcFM UT, proizvajalca AED-SICAD, ki je s to rešitvijo ţe dlje časa prisoten pri največjih distribucijskih podjetjih v Evropi in v svetu. Za izvedbo integracije z obstoječo BTP, smo izbrali podjetje GDI-GISDATA Ljubljana, d.o.o.. Proces nadgradnje smo razdelili na dva dela in definirali osnovne sklope, ki jih bomo izvedli v posameznem delu. V prvem delu, ki se bo zaključil v marcu 2012 bomo izvedli: - vzpostavitev novega, razširjenega podatkovnega modela, - prilagoditev produkta našim zahtevam, - migracija podatkov v nov sistem, - izvedba integracije z obstoječo bazo tehničnih podatkov in v drugem delu pa: - izvedba dinamične dvosmerne integracije s sistemom DMS, - uvedba uporabe mobilnih tehnologij za podporo procesom vzdrţevanja, - izvedba dinamične dvosmerne integracije s SCADA sistemom, - avtomatizacija izdelave poročil (GJI, pasoš, SODO, JARSE…) Ţe pred pričetkom procesa nadgradnje smo definirali in opravili in podrobno analizo poslovnih procesov, ki jih ţelimo podpreti. Rezultati analize so bili seznami podatkovnih zahtev, ki smo jih zdruţili v obliki entitetno–relacijskega (ER) diagrama. S standardnimi postopki normalizacije smo stopnjo redundance podatkov zniţali na obvladljivo raven, hkrati pa smo pridobili pomembne indikatorje, ki nam kaţejo v smeri optimizacije oz. reorganizacije nekaterih poslovnih aktivnosti in procesov. Ob primerjavi ER diagrama in obstoječega podatkovnega modela smo ugotovili, da obstoječi ne ustreza več popolnoma za kvalitetno podporo sistemom, ki jih uvajamo. Odločili smo se, da bomo definirali nov, razširjen podatkovni model. 124 Osnovno vodilo pri pripravi novega podatkovnega modela je bila zahteva, da v največji moţni meri podpremo vse tehnične procese v podjetju, ki bodo informacije pridobivali iz skupne podatkovne baze, model pa naj bazira na standardih iz tega področja. Glede na trenutno prakso in svetovne trende smo kot potencialne rešitve obravnavali podatkovne modele kot so: Multispeak®, ki se uporablja predvsem na ameriškem trţišču, IEC-jev CIM (Common information model for electric networks – IEC 61970 in IEC 61968) in ArcFM International Electric Model, ki se zelo pogosto uporablja v GIS sistemih za opis električnega omreţja. Čeprav se CIM vedno bolj uveljavlja kot standardni model na tem področju, je izredno obseţen in zahteven za implementacijo. Je dobro definiran in uveljavljen na področju prenosa električne energije, na področju distribucije pa se še razvija in še ni dokončen. Kljub nedvoumni semantiki dopušča določene lastne širitve, zato se izkazuje potreba, da predno se odločimo za implementacijo podatkovne baze, temelječe na tem modelu, na nacionalnem nivoju doseţemo dogovor o profilu tega modela, ki ga bomo uporabljali, saj predvidevamo, da se bodo po tem profilu izmenjevale vse pomembne informacije med sodelujočimi na energetskem področju. Šele na podlagi definiranega profila lahko doseţemo prednosti, ki jih uporaba takega modela prinaša. Po posvetovanju s proizvajalci ostalih tehničnih sistemov, smo se odločili, da kot osnovo uporabimo model ArcFM. Model je enostavno razširljiv in ob uporabi ustreznega vmesnika omogoča izmenjavo podatkov tudi v skladu s CIM profilom in dinamično participiranje v centralni repozitorij, kjer lahko hranimo model omreţja, v skladu s tem profilom. Model smo še dopolnili v smislu, da omogoča integracijo z obstoječo bazo tehničnih podatkov, ki mora ostati generator enoličnih šifer za identificiranje sredstev, kar omogoča povezljivosti z obstoječim IIS. Model obravnava elemente elektroenergetskega omreţja kot objekte in relacije med njimi. Tudi elemente, ki so v obstoječem sistemu obravnavani kot oprema, smo definirali kot samostojne objekte in za njih izdelali nabor katalogov. Izbrana rešitev nam omogoča, da lahko v GIS-u rišemo tudi notranje elemente sestavljenih sredstev (RTP, RP, TP, celica, razdelilec…) in jih obravnavamo kot objekte. Podatke o objektih lahko ločimo od njihove grafične predstavitve. To predstavlja prednost, saj pri evidentiranju sestavljenih sredstev, katere imamo večino ţe atributno opisanih, te podatke enostavno poveţemo z grafično predstavitvijo šele, ko narišemo npr. enopolno shemo. Takšen pristop nam omogoča, da res opravimo celovit zajem skozi en vmesnik in da GIS postane primarni sistem za vodenje podatkov o omreţju. Prav tako je, v skladu z objektno paradigmo, mogoče določati relacije in asociacije med objekti (npr. TP oz. transformatorska celica morata vsebovati najmanj en transformator …). Hkrati pa onemogočimo, da bi med sabo asociirali objekte, ki ne gredo skupaj. Za ciljno arhitekturo tehničnega informacijskega sistema v podjetju smo si postavili model (princip), kot je prikazan na sliki 3. 125 slika 19: ciljna arhitektura tehničnega informacijskega sistema Po vzpostavitvi novega podatkovnega modela v testnem okolju, smo pričeli z zdruţevanjem obstoječih podatkov iz različni virov in migracijami po sklopih. Za vsak sklop opravljamo migracijo v več iteracijah, kjer ugotavljamo in odpravljamo morebitne napake. Istočasno testiramo delovanje integracijskih mehanizmov in »čistimo« podatke, tako da ob končni migraciji in prenosu v produkcijsko okolje ne bi smeli imeti več imeti napačnih in nepopolnih podatkov. Pri tem nam je v veliko pomoč širok nabor GIS funkcionalnosti tega sistema, saj s pomočjo različnih analiz in široko paleto moţnosti vizualizacije podatkov, odkrijemo prenekatero nepravilnost, ki jo je drugače teţko odkriti. Sama integracija z BTP je načrtovana na način, da podatke vnašamo skozi ustrezno načrtovane grafične vmesnike geografskega informacijskega sistema. V grafične vmesnike so vgrajene kontrole za celovitost in sintaktično pravilnost vnesenih informacij. Vnos poteka v načinu sej, ki se ob zaključku pošljejo v avtorizacijo odgovorni osebi, ki lahko avtorizacijo tudi zavrne in zahteva dopolnitev ali popravek podatkov. Šele po ustrezni avtorizaciji se podatki se zapišejo v osnovno verzijo. Ob tem se sproţijo integracijski mehanizmi, ki izvedejo zapis v obstoječo BTP in od nje zahtevajo generiran enolični identifikator. Pri pripravi integracije je bila temeljna zahteva da se zagotoviti konsistenco med podatki v obeh bazah in hkrati ne posega v samo arhitekturo aplikacije ArcFM UT. Rešitev smo implementirali z uporabo dvofaznega potrjevanja uspešnega zaključka transakcij (»Two phase commit« - 2PC) in uporabo Host Integration Serverja (HIS), ki je nameščen na internem podatkovnem streţniku, kjer hranimo podatke o omreţju in beleţimo spremembe (»delte«) podatkov. Princip delovanja dvofaznega potrjevanja uspešnega zaključka transakcij je prikazan na sliki 4. . slika 20: dvofazno potrjevanje uspešnega zaključka transakcij 126 Nadgradnja GIS-a prinaša podjetju kar nekaj prednosti. Povezali smo dva podatkovna vira, ki sta pomembna za posredovanje podatkov o električnem omreţju in sta bila do sedaj ločena. Z razširitvijo podatkovnega modela in upoštevanjem določenih standardov s tega področja, smo v centralno evidenco vključili tudi podatke, ki jih za svoje delo potrebujejo ali še bodo potrebovali ostali sistemi in jih do zdaj nismo vodili. Vsi podatki o omreţju bodo v sistem vneseni samo enkrat in nato sinhronizirani z ostalimi sistemi, s čimer bo zagotovljena konsistenca, redundanca pa zmanjšana na minimum. GIS bo sluţil kot primarni vir podatkov o električnem omreţju, vključno s topologijo (zaenkrat statično) iz katerega bodo črpali ostali sistemi, ki jim s tem prihranimo ponovno zajemanje omreţja. Z ustrezno zasnovano aplikacijo omogočamo vnos podatkov v sistem skozi eno točko, kjer je bistveno enostavneje nadzorovati popolnost in kvaliteto podatkov, kar pomeni dvig kvalitete podatkov, hkrati pa omogoča optimizacijo procesov zajemanja in evidentiranja. Pri testiranju vnosa novih podatkov smo ugotovili, da nam sistem omogoča tudi do 60% prihranka časa za vnos enake količine podatkov in ker zdruţujemo vnosni točki dveh, do sedaj ločenih sistemov, omogoča tudi kadrovsko optimizacijo. Prvi del nadgradnje pomeni v glavnem pripravo in uvedbo ustreznega orodja in sistema za učinkovito vodenje podatkov. Zaradi čiščenja podatkov v postopku migracije vključuje tudi pomemben dvig kvalitete obstoječih. Njena uspešna izvedba pa je predpogoj, da pristopimo k drugemu delu, kjer bomo med sabo povezali t.i. »operativne sisteme«. Z njihovo integracijo bomo dosegli boljši in dinamičen pogled na stanje omreţja, s čimer bomo zagotovili zanesljivejše in optimalnejše delovanje, niţje stroške delovanja in večje zadovoljstvo odjemalcev, kar pa je cilj vsakega podjetja. 127 UPRAVLJANJE S PODATKI MERILNEGA CENTRA IN INTEGRACIJA Z DRUGIMI SISTEMI ELEKTRA LJUBLJANE Igor Volf Elektro Ljubljana d.d. [email protected] Povzetek V zadnjem 15 letnem obdobju smo priča velikemu napredku v razvoju merilno komunikacijskih naprav. Prehod od indukcijskega števca električne energije do pametnega števca z vsemi dodatnimi funkcionalnostmi, nam v informacijskem svetu predstavlja ogromne količine merilnih in ostalih registriranih podatkov. V primeru indukcijskih števcev smo enkrat letno potrebovali en podatek za 1T merjenje, dva podatka za 2T merjenje pri gospodinjskih odjemalcih in mesečno 4 podatke za 3 T merjenje s konico pri industrijskih odjemalcih. Z uvajanjem pametnih števcev električne energije so se količine merilnih podatkov povečale najmanj za faktor 100 in to na dnevni ravni. V letu 2011 imamo v Elektro Ljubljana opremljenih 15% merilnih mest s pametnimi števci in posledično rast podatkovne baze 10 GB na mesec. V Elektro Ljubljana smo si zadali cilj, da v celoti obvladujemo mnoţico podatkov na najbolj učinkovit način. Merilni podatki so shranjeni v različnih podatkovnih bazah, zato smo se odločili, da vzpostavimo informacijsko rešitev, ki bo omogočala poizvedbe iz različnih podatkovnih baz vsem zainteresiranim uporabnikom znotraj podjetja Elektro Ljubljana. Za različne profile uporabnikov smo vzpostavili tri različne uporabniške vmesnike znotraj poslovnega omreţja, ki so dostopni z individualnimi uporabniškimi pravicami: - Napredni analitiki: dostop preko spletnega brskalnika, - Razvojni inţenirji, analitiki, terenski delavci: informacijska rešitev je integrirana v prostorski informacijski sistem in - Klicni center, delo z uporabniki: informacijska rešitev je integrirana v sistem za vzdrţevanje merilno krmilnih naprav. Različne uporabniške vmesnike smo vzpostavili, ker smo tako poenostavili dostop do podatkov. Kdor je vešč uporabe prostorskega informacijskega sistema, ne potrebuje dodatnega znanja, ker lahko za enostavnimi bliţnjicami dostopa do ţelenih merilnih podatkov. Informacijska rešitev omogoča naslednje funkcionalnosti: - Enostavno iskanje merilnih mest po drevesni strukturi od prenosnega omreţja do končnega odjemalca, - Iskanje merilih mest po SMM, BTP, ŠTOD in imenu (posamezen koren), - Izdelava prikaza merilnih podatkov o merjeni dinamiki pretokov (15 min LP), - Izdelava prikaza in analize obračunskih stanj (RO), - Izdelava prikaza in analize parametrov kakovosti (KEE), - Izdelava prikaza in analize dogodkov na MM, - Napredna izdelava izgub na različnih odsekih distribucijskega omreţja, - Napredna analiza zaznavanja napak na merilnih mestih. Z informacijsko rešitvijo smo omogočili učinkovito obvladovanje merilnih podatkov, ki omogočajo poznavanje razmer na distribucijskem omreţju, obvladovanje okvar na merilnih napravah in odkrivanje izgub, ki so lahko posledica nepooblaščenega odjema ali tehničnih okvar. 128 POMEN SINHRONIZACIJE ČASA V PAMETNIH OMREŢJIH Klemen Perko, Sipronika d.o.o. [email protected] V prihajajočih pametnih omreţjih Smartgrids se bo, glede na današnje stanje, število pametnih elektronskih naprav (IED) v elektroenergetskih objektih močno povečalo. Večina naprav IED zahteva, da je za pravilno delovanje njihova notranja ura časovno sinhronizirana. Časovno sinhronizacijo elektronskih naprav v objektih na terenu je mogoče zagotoviti na različne načine. V preteklosti je bil najbolj razširjen način inštalacija sprejemnika točnega časa, ki je skrbel za sinhronizacijo naprav v objektu. S prihodom pametnih omreţij Smartgrids pa se odpirajo dodatne moţnosti. Ena izmed osnov za pametna omreţja je vzpostavitev IKT infrastrukture, ki bo sluţila za prenos informacij, potrebnih za vodenje delovanja omreţja. To infrastrukturo pa bo obenem mogoče uporabiti tudi kot medij za prenos časovne sinhronizacije. Prenos časovne sinhronizacije preko IKT infrastrukture pokrivajo standardi RFC5905-5908 za ţe razširjen Network Time Protocol (NTP) ter IEEE1588-2008 za sodoben Precision Time Protocol (PTP). Pri nadgradnji stare oz. gradnji nove IKT infrastrukture je treba paziti, da bo omogočala kvaliteten prenos časovne sinhronizacije, saj je njena kvaliteta precej odvisna od lastnosti IKT infrastrukture. K njenem načrtovanju je treba pristopiti sistematično, tako da bo zadoščala za potrebe časovne sinhronizacije, obenem pa ne bo predimenzionirana in posledično za lastnika predraga. 129 POKROVITELJI 130 Moderne rešitve IT so pomembna osnova Kako smo se v podjetju SRC srečali z zgodbo udejanjanja filozofije »Smart Grids«? Podjetje SRC, d. o. o., je s svojimi rešitvami IT prisotno na področju elektroenergerike ţe preko 15 let. V podjetju smo se s poimenovanjem »Pametna omreţja – Smart Grids« srečali v začetku leta 2007. Prvi impulz smo prejeli od našega partnerja na področju komunikacijskih rešitev Cisco, pri katerem smo v tistem obdobju zasledili prve vsebine s področja pametnih omreţij. Podjetje Cisco se je kot najmočnejši svetovni ponudnik komunikacijskih rešitev za podjetja na trgu ţe takrat zavedalo, da bo glede na trende v elektroenergetiki kmalu prišlo do začetka udejanjanja filozofije pametnih omreţij. Hkrati je imela pomembno vlogo tudi njihova odločitev, da ţelijo na omenjenem področju odigrati pomembno vlogo kot ponudnik informacijskih rešitev. Drugi impulz smo dobili s strani našega dologoletnega partnerja, elektrodistribucijskega podjetja, ki je začelo v tistem obdobju razmišljati o strateškem planu razširitve, posodobitve in prilagoditve komunikacijske infrastrukture za prihodnja obdobja. Ko smo bolje spoznali vsebino filozofije pametnih omreţij, smo kmalu ugotovili, da bo informacijska tehnologija skupaj z ustreznimi rešitvami eno od močnih orodij za podporo naprednim rešitvam za obvladovanje področja elektroenergetike in udejanjanje filozofije Smart Grids. Podjetje SRC je danes edini izbrani slovenski »smart grids« partner podjetja CISCO za področje komunikacijskih rešitev. V elektroenergetiki smo prisotni predvsem z našimi naprednimi računalniškokomunikacijskimi rešitvami. Kot sistemski integrator s področja IT obvladujemo vse, od ţice do aplikacije. V prvi vrsti lahko ponudimo zanesljivo, varno in enostavno obvladljivo komunikacijsko platformo IP. Elektroenergetsko omreţje se razprostira od proizvodnje preko transportnega električnega omreţja, distribucijskega električnega omreţja, pa vse do končnega porabnika el. energije. To pomeni močno geografsko razpršenost posameznih elementov, sklopov. Za obvladovanje takšnega električnega omreţja je dobra komunikacijska povezljivost med posameznimi enotami sistema nujno potrebna. Podjetje SRC je poznano po vrhunskih rešitvah za podatkovne centre. Če ţelimo, da elektroenergetsko omreţje postane »smart«, mu moramo priskrbeti tudi »moţgane«, s pomočjo katerih se bo pravilno odločalo in se na ta način obvladovalo. Moţgane in centralni ţivčni sistem pametnih omreţij bodo predstavljali podatkovni centri, kjer se bodo zbirale, obdelovale in shranjevale vse pomembne informacije. Količina pomembnih podatkov za obvladovanje takega sistema bo ogromna. Postavljeni bomo pred izziv, kako poskrbeti za varnost ter hitro in zanesljivo dostopnost omenjenih podatkov. V 131 podjetju SRC obvladujemo načrtovanje, izgradnjo in upravljanje najmodernejših podatkovnih centrov. Zanimive so varne, visoko performančne, skalabilne rešitve, ki temeljijo na modernih principih virtualizacije in filozofiji računalništva v oblaku. Kakšni so naši načrti za prihodnost? Podjetje SRC je zelo močno prisotno tudi na področju razvoja programske opreme na aktualnih platformah. Z našim znanjem s tega področja imamo ogromen potencial, da pomagamo pri prilagajanju različnih aplikativnih in podatkovnih platform, ki se bodo skupaj z rešitvami pojavljale na trgu. Kljub prisotnosti različnih platform bo namreč homogenost zaradi laţje obvladljivosti sistema močno zaţelena. Podjetje SRC bo še naprej aktivno spremljalo dogajanje na področju elektroenergetike v Sloveniji in v svetu. V mesecu maju 2011 smo aktivno sodelovali na konferenci slovenskih elektroenergetikov CIGRE/CIRED z referatom in predstavitvijo na temo podatkovnih centrov. Redno se udeleţujemo tudi posvetov informatikov energetikov Slovenije in aktivno predstavljamo naša stališča in rešitve. Vsebina rešitev za udejanjanje filozofije »pametnih omreţij« se giblje in se bo gibala predvsem okoli obvladovanja elektroenergetskega področja s tehničnega, z vsebinskega, z ekonomskega, s sociološkega in še s katerega vidika. Na slovenskem trgu je ogromno podjetij, ki so s svojimi specialnimi rešitvami prisotna na slovenskem, evropskem in tudi svetovnem trgu in se dotikajo področja elektroenergetike. Naša vloga je, da se z omenjenimi podjetji povezujemo in skupaj z njimi ustvarjamo kakovostne rešitve. Kot sistemski integrator se drţimo pomembnega načela: »Ni potrebno, da vse znamo. Pomembno pa je, da znamo povezati tiste, ki znajo.« Avtor: mag. Klemen Renko, SRC, d. o. o. Namestnik vodje programa Komunikacijski inženiring Logo SRC SRC, d.o.o. Trţaška cesta 116 1001 Ljubljana Telefon: 01 600 7000 Faks: 01 423 41 73 E-pošta: [email protected] 132 Prekinitev procesa = izguba Učinkovita izvedba povezanih poslovnih procesov omogoča upravljanje poslovne uspešnosti. ―Informacijska nepovezanost poslovnih procesov ustvarja ogromne nevidne stroške in potiska organizacijo v nepotrebna tveganja,‖ pravi Matjaţ Jurjec, področni vodja prodaje v KOPA d. d. Vsebinske in procesne napake, pomanjkanje aţurnih podatkov ter dolgotrajno pridobivanje informacij za odločanje vodijo zaposlene v nezadovoljstvo, menedţment pa je stalno v stresu kriznega vodenja. Celotna organizacija se pogreza v vrtinec upadanja konkurenčnosti ter posledično zmanjševanje prihodka, ki ob nezmoţnosti optimizacije virov in procesov vodi v rdeče številke. Prekinitve v procesih, ki nastanejo bodisi zaradi postopkov, ki še niso informacijsko podprti ali zato, ker se deli procesa izvajajo z uporabo različnih, nepovezanih aplikacij, neposredno vplivajo na produktivnost in kakovost odločitev. Povprečen pisarniški delavec v takšnih sistemih porabi tudi do 30% delovnega časa samo za iskanje informacij, ki jih rabi pri delu. Večkratno vnašanje podatkov ustvarja v srednjih in velikih organizacijah na tisoče nepotrebnih delovnih ur, ki zniţujejo dodano vrednost in proţnost. Zagotavljanje neprekinjenega delovanja celotne organizacije je zato eden ključnih informacijskih vzvodov za vodenje, zagotavljanje finančne stabilnosti in doseganje načrtovanega poslovnega rezultata. KOPA je v dobrih 30 letih vzpostavila vrsto tesno povezanih poslovnih rešitev za različne industrijske vertikale. Energetskim podjetjem ponuja celovit poslovni sistem, ki je tesno prilagojen njihovim poslovnim in proizvodnim procesom. Ta sistem zdruţuje uveljavljene domače in globalne rešitve, kot so poslovni informacijski sistem KOPA ERP, informacijski sistem za vzdrţevanje in upravljanje s sredstvi ter storitvami IBM MAXIMO, dokumentni sistem ODOS, sistem za napreden kadrovski menedţment KOPA HRM in za poslovno odločanje KOPA BI. Odvisni od človeškega faktorja Nepovezanost v procesih se najpogosteje kaţe v obsegu ročnega vnašanja podatkov ter pomanjkanju pravočasnih podatkov za odločanje. Prenos informacij in izmenjava podatkov med sluţbami se v takih organizacijah izvaja prek papirnih dokumentov, na primer naročilo za določen rezervni del vzdrţevalec pripravi in izpiše v vzdrţevalnem sistemu, odnese v potrditev vodji in od tam naprej v sluţbo za centralno naročanje, kjer ga komercialist ponovno vnese, tokrat v sistem ERP. Delo se podvaja, ustvarjajo se nepotrebni stroški, pri izvajanju procesa nastajajo zamude, pri prepisovanju pa napake, kar lahko ustvarja popačeno sliko poslovanja ali teţave v nadaljnjih procesnih fazah. Pomanjkanje povezanosti podatkov onemogoča kakovostno delo v sluţbah, ki so udeleţene v nekem procesu, saj jih izpostavlja visokim tveganjem. Na primer neustrezno naročilo dobavitelju, ki ga izvede nabavni referent zaradi nepoznavanja vsebine in okoliščine internega naročila, denimo načrtovanega servisiranja naprave v sluţbi za vzdrţevanje, botruje napačni dobavi ali neuporabnim zalogam. Posledično ustvarja motnje in celo zaustavitve proizvodnje, pa tudi reklamacije, če izdelki oziroma storitve niso bili dobavljeni v dogovorjenem obsegu, času in kakovosti. Takšne prekinitve temeljnega poslovnega procesa pomenijo neposreden izpad prihodka ter slabo voljo. Nepovezano poslovanje je polno presenečenj 133 Časovni zamik, ki nastaja zaradi prekinitev informacijskega in delovnega toka, oteţuje komunikacijo ter onemogoča pravočasen in pravilen odziv na poslovne dogodke. Tako pomanjkanje informacij o potrjevanju določenega računa v računovodstvu ustvarja zamude pri knjiţenju in plačilih. Kontroling in menedţment imata napačno predstavo o realnih stroških in ne moreta ustrezno upravljati likvidnosti, po drugi strani pa to slabi ugled podjetja na trgu in njegova pogajalska izhodišča pri poslovanju z dobavitelji. Odsotnost celovitih informacij in preglednosti poslovanja ustvarja časovni zamik in kvari realno sliko poslovanja, zato so lahko odločitve napačne. V primeru neustreznega nadzora nad nabavnim procesom, recimo pri potrjevanju prejetih računov, je nemogoče dobro obvladovati stroške investicij ali donosnost proizvodnih sredstev. Problem popačenih informacij na najvišji, strateški ravni, vodi v vodstvene napake z dolgoročnimi posledicami, kot so izguba zaupanja, slabitev konkurenčne prednosti ter neracionalno poslovanje. Integracija zmanjšuje tveganja in pospešuje razvoj Maksimizacija poslovne učinkovitosti je mogoča le z odpravo vseh izgub v procesih, ki nastajajo zaradi nepovezanosti. ―V Kopi se zavedamo, da je treba za optimalno pokritost poslovnega procesa uporabiti različne aplikacije različnih proizvajalcev, ki lahko celo delujejo na različnih tehnoloških osnovah,― je povedal Marjan Gobec, izvršni direktor za prodajo in trţenje v KOPA d. d. Da bi s takšnimi raznolikimi aplikacijami podprli in zagotovili učinkovito, nemoteno, zanesljivo in pregledno izvedbo poslovnega procesa, jih je treba medsebojno povezati ter zagotoviti izmenjavo podatkov v realnem času. Takšna povezana rešitev, ki zdruţuje dobre poslovne prakse in vrhunske funkcionalnosti na posameznih poslovnih področjih ter obenem zagotavlja neprekinjen informacijski tok, organizacijam zagotavlja transparentno poslovanje, niţje stroške, večjo produktivnost ter laţje izpolnjevanje zakonskih zahtev. Poleg tega omogoča vključevanje poslovnega sistema v pametna omreţja ter nadaljnjo optimizacijo procesov na področju oskrbe z energijo. Dobre prakse povezanih poslovnih rešitev KOPA energetskim podjetjem ponuja robustno poslovno platformo, s katero tudi specifičnim uporabniškim skupinam, na primer kontrolingu in vodstvo, zagotovijo prilagojene rešitve, s katerimi izboljšajo odločanje in vodenje: Obvladovanje stroškov->http://www.kopa.si/novica.aspx?id=174 Poslovno obveščanje za tehnične sluţbe -> http://www.kopa.si/novica.aspx?id=208 134 135 136 geodetski inženiring in informacijske tehnologije LGB se uvršča v vrh slovenskih ponudnikov geodetskega inţeniringa in geoinformacijskih storitev. Naša prednost je multidisciplinarnost, saj pokrivamo celovit spekter svetovalnih in izvedbenih geodetskih storitev na področju nepremičnin, infrastrukture in prostora. Sodelujemo v vseh fazah investicijskih procesov, od načrtovanja, gradnje stavb in objektov gospodarske javne infrastrukture do evidentiranja nepremičnin in ureditve lastništva. Svojo strategijo gradimo na temeljih znanja, bogatih izkušenj, strokovnosti in odgovornosti zaposlenih. Vsak dan se trudimo ustvariti pogoje, ki prispevajo k širšemu znanju, večji inovativnosti, uţitku pri delu in zadovoljstvu vseh zaposlenih. Skupaj dvigujemo standarde geodetskega inţeniringa v Sloveniji. Strokovna sestava zaposlenih, uporaba najsodobnejših tehnologij in opreme ter utečen dostop do vseh zbirk podatkov so naše ključne prednosti. Zato smo sposobni vodenja velikih projektov in sodelovanja z upravnimi strukturami ter javnostjo. Naši strokovnjaki svojo visoko raven znanja dokazujejo pri najbolj zahtevnih projektih v okviru nacionalnega programa izgradnje avtocest, gradnje gospodarske javne infrastrukture in drugih velikih gradbenih objektov. LGB-jevi naročniki cenijo stabilnost dolgoročnih poslovnih povezav in partnerske odnose, ki temeljijo na dokazanih uspehih. www.LGB.si 137 FOTOUTRINKI 138 139
© Copyright 2024