Масові ракетні атаки на енергетичну інфраструктуру України у 2022-2023 роках поставили перед телекомунікаційними компаніями гостре питання: як забезпечити безперебійну роботу базових станцій мобільного зв’язку під час віялових відключень електрики. Український інженер Іван Ткачук розробив методику, яка дозволила скоротити витрати пального на 20% та суттєво збільшити інтервали між дозаправками генераторів у віддалених регіонах. Як саме та які рішення були вирішальними далі у матеріалі.
До 2023 року трансмісійні вузли та базові станції Vodafone у Чернівецькій області використовували стандартну схему резервного живлення: дизель-генераторна установка та стійка безперебійного живлення. Основна проблема полягала в тому, що дизель-генератор запускався автоматично при кожному відключенні мережі, навіть якщо акумуляторів вистачило б ще на кілька годин роботи.
“Раніше використовувались системи ДГУ плюс стійка безперебійного живлення, але постійні запуски дизель-генератора відбувались без нагальної потреби. Це призводило до високого споживання пального”, — пояснює Іван Ткачук.
Особливо гострою ситуація була на базових станціях у гірських та віддалених районах Західної України, куди доправити пальне через погодні умови буває складно.
Іван Ткачук запропонував інтегрувати існуючі компоненти (дизель-генераторну установку та стійку безперебійного живлення) в єдину інтелектуальну систему керування. Методика працювала за таким алгоритмом: головний ввід → резервний ввід → робота на акумуляторах до критичного рівня заряду → запуск генератора для підзарядки → вимкнення генератора.
Центральним елементом стала розширена система автоматичного введення резерву на три входи та програмований логічний контролер. Контролер аналізує три ключові параметри: напругу в мережі, струм споживання та якість мобільного покриття. На основі цих даних система приймає рішення про запуск або зупинку генератора.
Головна відмінність цього методу від традиційних схем: генератор не вмикається одразу після зникнення живлення. Система дозволяє акумуляторам працювати до певного порогового значення заряду, і лише тоді запускає ДГУ для підзарядки батарей. Після відновлення заряду генератор автоматично вимикається.
Додатково технологія передбачає віддалене керування та моніторинг через канал зв’язку, що дозволяє диспетчерам контролювати стан енергосистем по всій області без виїзду на об’єкт.
Методика була впроваджена на трансмісійних вузлах та базових станціях мобільного зв’язку Vodafone у чотирьох областях Західного регіону України. Перше тестування відбулось у 2023 році у мобільній мережі в Чернівцях.
Економічний ефект виявився вагомим. Витрати пального скоротились до 20% завдяки тому, що генератори працювали лише для підзарядки акумуляторів, а не весь час відсутності мережевого живлення. Зменшились також амортизаційні витрати на ДГУ через скорочення загальних годин роботи обладнання.
Для базових станцій у гірських районах найважливішим результатом стало збільшення інтервалу між дозаправками. Раніше техніки змушені були їхати з паливом кожні кілька днів, що під час снігопадів або складних погодних умов ставало проблемою. Тепер один бак пального забезпечує роботу станції значно довше.
Методика також підвищила загальну надійність енергопостачання. Система автоматично перемикається між джерелами живлення без втрати зв’язку, що критично важливо для телекомунікаційної інфраструктури.
Унікальність рішення Івана Ткачука полягає в тому, що воно не вимагає заміни існуючого обладнання. Достатньо інтегрувати програмований контролер та налаштувати алгоритми керування.
“Наявні системи не вимикають дизель-генератор та не передають всю необхідну інформацію через канал зв’язку. Моя методика поєднує схему автоматики з програмним забезпеченням, яке дозволяє повністю контролювати процес. Вони ж у свою чергу розроблені з урахуванням специфіки телекомунікаційних об’єктів”, — пояснює інженер.
На відміну від стандартних систем, які не передають детальну інформацію про стан обладнання, розроблена методика забезпечує повний моніторинг усіх параметрів у режимі реального часу. Диспетчери бачать рівень заряду акумуляторів, навантаження на мережу, стан генераторів та якість мобільного покриття.
Розробка вже працює на десятках об’єктів у межах чотирьох областей.
Продумана концепція може бути адаптована і для інших критичних об’єктів, які потребують безперебійного живлення: лікарень, дата-центрів, промислових підприємств. Принцип інтелектуального керування джерелами енергії актуальний для будь-якої інфраструктури, де є комбіноване енергозабезпечення.
Іван Ткачук наразі працює в США в компанії TemperPack, але досвід, отриманий під час розробки методики для українських телекомунікаційних мереж, залишається актуальним і у міжнародному контексті. Подібні рішення можуть знайти застосування на американському ринку, де питання енергетичної стійкості та зниження операційних витрат також стоїть на порядку денному.
Довідка: Іван Ткачук — інженер-енергетик, магістр у галузі електроенергетики, електротехніки та електромеханіки Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Має досвід роботи в Vodafone Ukraine, Automotive Electric Ukraine (партнер General Motors), Чернівціобленерго. Наразі працює в компанії TemperPack (США, Невада).