Specyfika potrzeb łączności sektora elektroenergetycznego
Energetyka jest newralgicznym sektorem gospodarki z punktu widzenia bezpieczeństwa państwa. Zapewnienie ciągłości dostaw energii elektrycznej zalicza się do fundamentalnych zadań we współczesnych społeczeństwach, gdyż brak dostaw energii elektrycznej powoduje natychmiastowe, łańcuchowe obezwładnienie wszystkich najważniejszych systemów technicznych.
W dobie dzisiejszych zagrożeń, szczególnie tych skierowanych na bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej, należy zadbać o ochronę infrastruktury technicznej sektora elektroenergetycznego, w tym o sieci telekomunikacyjne będące podstawą funkcjonowania infrastruktury przesyłu i dystrybucji energii. Sieci telekomunikacyjne, a w szczególności dyspozytorskie sieci radiokomunikacyjne, które zapewniają zarządzanie i sterowanie elementami energetycznych sieci przesyłowych i dystrybucyjnych, są integralnym elementem infrastruktury energetyki i jako takie zalicza się do infrastruktury krytycznej.
Bezpieczeństwo państwa wymaga, aby sieć radiowa, stanowiąca ważny składnik sieci telekomunikacyjnej i informatycznej, pokrywała możliwie wszystkie obszary obsługiwane przez podmioty gospodarcze odpowiedzialne za bezpieczeństwo energetyczne kraju. To stwierdzenie wiąże się z potrzebą szczególnego traktowania systemu elektroenergetycznego, tak w skali kraju, jak i Unii Europejskiej. Infrastruktura systemu energetycznego jest wymieniona a pierwszym miejscu listy infrastruktur o znaczeniu krytycznym w dyrektywie RE 2008/114/WE z 8 grudnia 2008 roku w sprawie rozpoznawania i wyznaczania europejskiej infrastruktury krytycznej oraz oceny potrzeb w zakresie poprawy jej ochrony oraz w Ustawie z dnia 26 kwietnia 2007 roku o zarządzaniu kryzysowym. Należy zwrócić uwagę, że zgodnie z jej art. 6 ust. 5 „właściciele oraz posiadacze obiektów, instalacji lub urządzeń infrastruktury krytycznej mają obowiązek ich ochrony, w szczególności przez przygotowanie i wdrażanie, stosownie do przewidywanych zagrożeń, planów ochrony infrastruktury krytycznej oraz utrzymywanie własnych systemów rezerwowych zapewniających bezpieczeństwo i podtrzymujących funkcjonowanie tej infrastruktury, do czasu jej pełnego odtworzenia”. Ten obowiązek ustawowy ma istotny wpływ na wybór systemu radiokomunikacyjnego dla sektora energetyki, w tym technologii jego wykonania, modelu operowania i utrzymania. Oznacza to potrzebę użytkowania sieci dedykowanych, wydzielonych wyłącznie dla służbowej łączności dyspozytorskiej i telesterowania zasobami sieci energetycznej. Należy wspomnieć, że systemy łączności publicznej nie zapewniają gwarancji działania usług podczas rozleglej awarii zasilania, są wrażliwe na awarie infrastruktury transmisyjnej oraz nie umożliwiają działania w trybie autonomicznym bez połączenia z głównymi węzłami łączności, w związku z czym nie spełniają kryteriów.
W zdecydowanej większości krajów służby energetyczne faktycznie dysponują wydzieloną siecią łączności przewodowej i radiowej ze względu na specyficzne wymagania i odpowiedzialność, w tym materialną, za skutki braku energii elektrycznej w krytycznych sytuacjach. W polskich spółkach energetycznych OSD używane są autonomiczne i niezależne od sieci publicznych systemy łączności radiowych. Wynika to ze specyfiki pracy, bowiem łączność radiowa – oprócz tego, że potrzebna jest do działania w warunkach normalnej pracy – przede wszystkim potrzebna jest podczas usuwania skutków awarii masowych spowodowanych katastrofami naturalnymi oraz innymi sytuacjami kryzysowymi. W trakcie usuwania skutków kataklizmów zasadniczym czynnikiem staje się przekazywanie informacji o stanie zasilania odbiorców wrażliwych, tj. takich, w przypadku których brak zasilania może wiązać się z narażeniem zdrowia, życia, uszkodzeniem majątku publicznego znacznej wartości lub szkodami środowiska naturalnego.
Spółki sektora energetyki – OSD i OSP – zrzeszone są w Polskim Towarzystwie Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej. PTPiREE pełni rolę operatora systemu łączności radiowej elektroenergetyki, jednocześnie będąc dysponentem zasobów częstotliwości. Towarzystwo zajmuje się m.in. projektowaniem sieci radiowych, zasięgów radiowych stacji przygranicznych w sposób minimalizujący potencjalny wpływ na sieć innego OSD, uzgadnianiem i koordynacją instalacji stacji bazowych spoza obszaru OSD.
W ramach prac zespołów roboczych PTPiREE wypracowano wymagania dla radiowej sieci dyspozytorskiej w sektorze elektroenergetycznym. Wprowadzono je do projektowania sieci radiowych w opracowaniu pt. „Standard operatora sieci łączności radiowej w zakresie wymogów stawianych projektom bazowym realizowanym w systemie TETRA”. W dokumencie na pierwszym miejscu stawia się bardzo wysoki stopień niezawodności pracy oparty na nadmiarowości wyposażenia w ramach komórki, nadmiarowości zasilania czy przyjęciu strategii awaryjnej w celu umożliwienia samodzielnego działania stacji. Ze względu na wykorzystywanie łączności radiowej do sterowania pracą sieci średniego i niskiego napięcia, niezwykle ważne jest zapewnienie w sieci radiowej bardzo wysokiego poziomu pewności pracy oraz bezpieczeństwa transmisji poleceń i potwierdzeń. Wymagany poziom pewności i bezpieczeństwa w sieci radiowej musi być znacznie wyższy od takiego, jaki są w stanie zapewnić jakiekolwiek sieci publiczne. Pewność pracy musi opierać się na odpowiedniej nadmiarowości rozwiązań. Właściwymi metodami działania w celu stworzenia nadmiarowości są m.in.: podwajanie wielu ważkich elementów stacji radiowych oraz węzłów sterowania siecią radiową, zwielokrotnianie powiązań między stacjami radiowymi, częściowe pokrywanie się zasięgów sąsiednich stacji radiowych czy też zwiększanie liczby kanałów radiowych w stacjach, co umożliwia obsługę większej liczby użytkowników.
Z uwagi na znaczenie sektora energetycznego w bezpieczeństwie państwa, system łączności na potrzeby sektora elektroenergetycznego powinien być przede wszystkim w pełnej dyspozycji sektora elektroenergetycznego, a najlepiej, gdyby był jego własnością, tak aby zminimalizować wpływy tego, co się dzieje w innych systemach łączności, zwłaszcza publicznych (np. planowane i nieplanowane wyłączenia, awarie, fluktuacje obciążenia ruchem itp.). Sieć łączności elektroenergetyki powinna być systemem dyspozytorskim umożliwiającym 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 niezbędna jest dojrzałość techniczna i technologiczna urządzeń łączności w perspektywie kilkunastu lat.
System łączności powinien być standaryzowany, ale mieć charakter otwarty i podatny na stosowanie w jego ramach najnowszych technik i technologii. Faktycznie podstawowym i najczęściej wykorzystywanym standardem sieci i usług dyspozytorskiej sieci ruchomej jest TETRA (Terrestrial Trunked Radio), którego główne specyfikacje są zawarte w normach europejskich (np. EN 300 392, EN 300 395, EN 300 396) lub równorzędnych. Standard ten stworzono w celu zaspokojenia potrzeb służb zarządzania kryzysowego (ang. mission critical services) i jest szeroko stosowany, zwłaszcza w krajach Europy, a także zalecany w relacjach transgranicznych. Wykonane przez PTPiREE liczne analizy pokazały, że to właśnie standard TETRA może wypełnić wymagania stawiane radiokomunikacyjnym systemom dyspozytorskim w sektorze elektroenergetyki.
Podsumowując, jak pokazuje codzienne doświadczenie i praktyka inżynierska, bezpieczeństwo sieci dyspozytorskiej musi być na poziomie zbliżonym do tego, jakie obowiązuje w policji i służbach bezpieczeństwa publicznego, zaś gotowość do działania systemu radiokomunikacyjnego w sektorze elektroenergetycznym oznacza gotowość jego funkcjonowania i dostępność podczas awarii masowych spowodowanych brakiem zasilania na rozległym obszarze.
MACIEJ SKORASZEWSKI, Biuro PTPiREE
