В лаборатории цифровых двойников в электроэнергетике Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (ЦДЭЭ) развернута сеть автоматизированных метеостанций Сокол-М1. Новая инфраструктура используется в рамках научно-исследовательского проекта, направленного на повышение точности прогноза весеннего половодья для нужд гидроэлектростанций.
Исследование проводится с учетом требований Водного кодекса РФ и Правил технической эксплуатации электростанций и сетей, предписывающих заблаговременное прогнозирование режимов работы ГЭС на основе анализа гидрологических и метеорологических условий.
До внедрения новой системы лаборатория использовала данные Росгидромета и стационарных постов, однако их покрытие и скорость обновления информации были ограничены. Пять метеостанций Сокол-М1, размещенные в ключевых точках водосборной площади, позволили существенно повысить оперативность и точность наблюдений, особенно в условиях локальных изменений погодной ситуации.
Использование сети метеостанций позволяет в реальном времени фиксировать важнейшие параметры — температуру, осадки, влажность, давление, ветер — и тем самым формировать более достоверные сценарии притока воды в водохранилище, — отмечает Рауль Нуриахметов, руководитель проектов Сокол Метео. — Данные передаются по спутниковым каналам связи на центральный сервер, где проходят обработку с применением специализированного программного обеспечения и интеграцию в цифровую модель.
Согласно плану проекта, лаборатория разрабатывает прогнозные модели притока на основе постоянно обновляемых полевых данных, что дает возможность оперативно реагировать на риски, связанные с весенним половодьем, и более эффективно управлять водными ресурсами гидроузлов.
Созданная нами система не только автоматизировала сбор информации, но и позволила повысить качество прогнозирования паводков — ключевого параметра при управлении режимами работы ГЭС, — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры электротехники Уральского энергетического института УрФУ Станислав Ерошенко. — Оборудование Сокол-М1 показало себя как надежное, простое в эксплуатации и совместимое с внешними системами, что критически важно для построения цифровой модели объекта.
Проект позволяет перейти от зависимости исключительно от общедоступных метеоданных к построению собственной инфраструктуры сбора информации, адаптированной к задачам энергетической отрасли. Это решение способствует более устойчивой и безопасной работе гидроэнергетических объектов, особенно в периоды повышенной нагрузки, таких как весеннее половодье.
Справка
Лаборатория цифровых двойников в электроэнергетике УрФУ создана в 2022 году на базе Уральского энергетического института при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Основные направления работы лаборатории включают разработку программно-аппаратных комплексов с применением ИИ, цифровое моделирование и мониторинг оборудования, а также исследование потенциала распределенной генерации и ВИЭ.