Łączność radiowa w sektorze elektroenergetycznym na przestrzeni lat

Polskie Towarzystwo Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej, działając na rzecz operatorów systemów elektroenergetycznych, realizuje swój podstawowy cel statutowy, tzn. wszechstronny rozwój oraz racjonalne wykorzystanie sieci i urządzeń służących do przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. W ramach jego realizacji w 1992 roku PTPiREE powołano do pełnienia funkcji Operatora Ogólnokrajowego Systemu Łączności Radiowej Sektora Energetycznego. W grudniu 1993 roku Towarzystwo uzyskało zezwolenie telekomunikacyjne na działalność w dziedzinie radiokomunikacji w zakresie zakładania i używania urządzeń dla realizacji jednolitej sieci łączności radiowej oraz świadczenie za ich pomocą usług ówczesnym zakładom energetycznym. Ministerstwo Łączności przydzieliło sektorowi energetycznemu 60 ogólnokrajowych kanałów radiowych z pasma częstotliwości z zakresu 430 MHz. Na początku lat 90. łączność radiowa w energetyce realizowana była tylko w niektórych obszarach, z wykorzystaniem urządzeń radiowych pracujących w paśmie 44 MHz, konstrukcyjnie zakorzenionych jeszcze w latach 70. Początek lat 90 to skok technologiczny spowodowany głównie rozwojem informatyki. Lawinowo zaczęto stosować rozwiązania informatyczne w przemyśle. Pojawiły się nowoczesne koncepcje realizacji dotychczasowych funkcjonalności technologicznych we wszystkich gałęziach gospodarki, w tym w energetyce. Decyzje o wyborze i budowie tego nowoczesnego wówczas systemu łączności wymusiły gwałtownie narastające potrzeby energetyki w dziedzinie lądowej radiokomunikacji ruchomej, głównie fonicznej sieci dyspozytorskiej, z możliwością transmisji danych. System miał gwarantować poprawną i efektywną wymianę informacji praktycznie w całym kraju. Przyjęto standard umożliwiający integrację tej radiowej sieci technologicznej z prywatną siecią telefoniczną energetyki oraz sieciami telefonicznymi operatorów publicznych.

Początek 1995 roku to moment, w którym elektroenergetyka polska rozpoczęła budowę jednolitego systemu radiokomunikacyjnego opartego na analogowym standardzie trankingowym MPT-1327. Na podstawie zawartych z zakładami energetycznymi umów, w latach 1995-1997 PTPiREE wykonało projekty propagacyjne
sieci łączności dla wszystkich spółek dystrybucyjnych. W tym samym roku zakłady energetyczne zawarły z dostawcami sprzętu umowy na dostawę, instalację i uruchomienie systemu łączności trankingowej. Umowy były negocjowane przez PTPiREE z głównym dostawcą sprzętu, firmą Alcatel. Wybrano radiowy system łączności pod handlową nazwą Digicom-7. W 1997 roku we wszystkich spółkach trwały prace instalacyjne systemu Digicom. W okręgu łódzkim wybrano system
EDACS Ericsona, jednak technologicznie kompatybilny z pozostałymi sieciami w kraju. Zaawansowanie prac pozwoliło w czwartym kwartale 1997 roku na włączenie systemu łączności trankingowej do eksploatacji w pracy dyspozytorskiej. Zgodnie z zawartymi kontraktami, instalację wszystkich urządzeń w spółkach dystrybucyjnych sfinalizowano wraz z końcem 1999 roku. W nowy, XXI wiek elektroenergetyka polska weszła z nowoczesnym, niezawodnym systemem łączności dyspozytorskiej, zdolnym do prowadzenia eksploatacji ruchowej przez dyspozytorów prawie wszystkich rejonów energetycznych oraz systemem radiowego sterowania sieciami średnich napięć. Po 2000 roku nastąpił gwałtowny rozwój telesterowania odłącznikami na sieciach SN. W kraju wybudowano ponad 460 stacji bazowych systemu Digicom-7. Obsługiwały one ponad 30 tysiecy terminali przewoźnych, przenośnych i stacjonarnych, w tym sterowanych radiowo odłączników i urządzeń do przesyłu danych. Wracając do historii rozwoju technologicznego sektora, nie można nie wspomnieć o roli, jaką sieć radiowa energetyki odegrała w krytycznych chwilach latem 1997 roku. Podczas powodzi tysiąclecia jedyną drogą komunikacji była sieć radiowa Digicom-7. Służby telekomunikacyjne udostępniły terminale rozmówne sztabom zarządzania kryzysowego. Po wyłączeniu zbędnych urządzeń, z gwarantowanych 36 godzin pracy na akumulatorach, wydłużono czas pracy stacji bazowych do 10 dni. Ogólnopolski system łączności radiowej energetyki zdał egzamin i stworzył podwaliny pod jeszcze wydajniejszą technologię, spełniającą wymagania łączności krytycznej.

Olbrzymi postęp technologiczny, jaki nastąpił w elektronice wymusił w naturalny sposób zmianę użytkowanej technologii analogowej na cyfrową. Dotyczy to również wszystkich systemów łączności, w tym dyspozytorskich systemów trankingowych. Zmiany strukturalne, jakie zaszły w energetyce polskiej, a przede wszystkim procesy konsolidacji, stworzyły zupełnie nową sytuację. Jednym z istotnych warunków zapewnienia wysokiej niezawodności sieci dystrybucyjnej oraz przesyłowej w całym kraju jest łączność radiowa w pełnym zakresie możliwych jej funkcji. To z kolei zmusiło do refleksji: Czy jednolita, homogeniczna sprzętowo sieć radiowa nie byłaby dla energetyki najlepszym rozwiązaniem?

Należy zwrócić uwagę na fakt, że chociaż użytkowany do tej pory przez spółki dystrybucyjne analogowy system radiowej łączności dyspozytorskiej spełnił swą podstawową rolę, jaką jest głównie transmisja głosu, to jednak wykorzystywanie go do szeroko pojętej telemetrii i telesterowania oraz prowadzanie za jego pomocą większości usług właściwych systemom cyfrowym będzie w przyszłości praktycznie niemożliwe.

Służby utrzymania ruchu w spółkach zaczęły kłaść coraz większy nacisk na kontrolę parametrów urządzeń sterujących automatyką zabezpieczeniową, zatem gwałtownie rosną potrzeby w zakresie pobierania, transmisji, rejestracji i kumulacji danych cyfrowych. Tak postawionym wymaganiom sprostać będą mogły jedynie nowoczesne urządzenia, których technologia ściśle podąża za rozwojem informatyki i najnowszej elektroniki. Migracja z sieci analogowej do cyfrowej okazała się niezbędnym krokiem na drodze unowocześnia funkcjonowania spółek, zapewnienia bezpieczeństwa i ochrony sieci elektroenergetycznej, polepszania jakości świadczonych usług oraz wzrostu konkurencyjności na arenie krajowej i europejskiej.

Mając na uwadze rozwój polskiego sektora elektroenergetycznego, Zarząd PTPiREE w październiku 2005 roku rekomendował konieczność budowy cyfrowego systemu łączności dyspozytorskiej opartego na jednolitym standardzie TETRA. Decyzję Zarządu o rekomendacji systemu TETRA poprzedziły kilkuletnie działania pozwalające na zapoznanie się specjalistów ze spółek z tendencjami rozwojowymi systemów łączności radiowej na świecie. Biuro PTPiREE zorganizowało serię szkoleń i prezentacji mających na celu zapoznanie sektora dystrybucji energii z technologiami i produktami mogącymi sprostać wymaganiom stawianym przez spółki dystrybucyjne. Zgodnie z rekomendacją Zarządu o wyborze radiowego systemu trankingowego TETRA, PTPiREE, będące operatorem sieci analogowej od 1992 roku, uzyskało w 2006 decyzję o rezerwacji częstotliwości radiowych dla całej energetyki na potrzeby nowego systemu. Celem optymalnego zagospodarowania widma częstotliwości PTPiREE podjęło się wykonania Projektów Bazowych sieci radiowej TETRA dla wszystkich spółek, co miało umożliwić dokonanie rozdziału 33 kanałów radiowych przydzielonych elektroenergetyce na potrzeby trankingowego systemu cyfrowego oraz 25 nowych kanałów, które mają być utworzone w przyszłości z 50 dotychczas użytkowanych kanałów analogowych. Aby umożliwić realizację tego przedsięwzięcia, zakupiono specjalistyczny program do projektowania sieci radiowych, wyposażony w najnowsze satelitarne mapy cyfrowe Polski.

Po uzyskaniu rezerwacji częstotliwości uruchomiono pierwsze obiekty testowe sieci TETRA, a w 2011 roku na obszarze działania gliwickiego oddziału obecnej spółki Tauron Dystrybucja zaczęła funkcjonować pierwsza sieć TETRA sektora energetycznego. Projekt budowy sieci TETRA zrealizowano całkowicie na obszarze działania spółki Energa-Operator, gdzie teraz pracują 142 stacje bazowe tej sieci. Na obszarze działania spółki Tauron Dystrybucja nadal realizowana jest budowa sieci trankingowej TETRA. Ruch dyspozytorski tego OSD realizuje 75 obiektów bazowych, a planowane są uruchomienia kolejnych sieci w niedalekiej przyszłości. PGE Dystrybucja ma kilkanaście takich obiektów, a Enea Operator planuje budowę infrastruktury wieżowej dla nowego systemu łączności.

Łączność dyspozytorska powinna umożliwiać bezkolizyjne funkcjonowanie służb obsługi sieci elektroenergetycznych w każdych warunkach, w tym kryzysowych, w wymiarze lokalnym, krajowym i europejskim. Ze względu na wymagania funkcjonalne i niezawodnościowe wymaga się dojrzałości technicznej i technologicznej urządzeń łączności w perspektywie kilkunastu lat. System łączności powinien być systemem standaryzowanym, ale też mieć charakter systemu otwartego i podatnego a stosowanie w jego ramach najnowszych technik i technologii. Faktycznie podstawowym i najczęściej wykorzystywanym standardem sieci i usług dyspozytorskiej sieci ruchomej jest TETRA. Standard ten stworzono w celu zaspokojenia potrzeb służb zarządzania kryzysowego i jest szeroko stosowany, zwłaszcza w krajach Europy, a także zalecany w relacjach transgranicznych. System łączności oparty na standardzie TETRA gwarantuje gotowość funkcjonowania i dostępność podczas awarii masowych spowodowanych brakiem zasilania na rozległym obszarze w wyniku katastrof naturalnych i innych sytuacji kryzysowych. Warto wspomnieć, że system łączności dyspozytorskiej sektora energetycznego, głównie ze względu na swoją niezawodność i możliwości, wykorzystywany bywa okazjonalnie przez użytkowników zewnętrznych. Podczas wielkiej powodzi w 1997 roku łączność radiowa elektroenergetyki, jako jedyna działająca, pomagała koordynować działania ratunkowe. W 2008 roku sieć łączności dyspozytorskiej spółki Enea Operator obsługiwała wizytę prezydentów Rosji i Polski Podczas Międzynarodowych Targów Poznańskich, a w 2008 roku Szczyt Klimatyczny ONZ, na którym obecne były głowy najważniejszych państw. Nie sposób nie wspomnieć też o udostępnieniu przez tegoż operatora systemu dyspozytorskiego organizatorom mistrzostw piłkarskich Euro 2012. Policja nie miała jeszcze wtedy tak skutecznych środków łączności, dlatego skorzystano z systemu łączności radiowej elektroenergetyki. Dzisiaj, podobnie jak elektroenergetyka, policja dysponuje technologią TETRA, która ma znacznie większe możliwości od stosowanych wcześniej systemów analogowych. Oparty na tym standardzie system łączności również wykorzystywany jest okazjonalnie podczas organizacji ważnych wydarzeń kulturalnych, jak chociażby Światowego Dnia Młodzieży w 2016 roku w Krakowie. W tym ostatnim wydarzeniu system TETRA poddano specjalistycznym pomiarom dostępności i jakości sygnału radiowego. Prowadził je Instytut Łączności w ramach finansowanego przez NCBiR programu pn. „Informatyczny system zarządzania zasobami częstotliwości oraz planowania i ewidencji sieci radiowych dla potrzeb służb podległych Ministrowi Spraw Wewnętrznych.”

W bieżącym roku, aby sprostać wymaganiom określonym kodeksem sieci NCER, operatorzy systemu dystrybucyjnego kontynuują budowę systemu łączności krytycznej TETRA. Obecnie trwa realizacja projektu budowy w niektórych oddziałach OSD oraz w Warszawie, we współpracy z PSE.

MACIEJ SKORASZEWSKI, Biuro PTPiREE

Czytaj dalej