Автоматизация учета электроэнергии и удаленное управление процессами

Содержание

Типовая автоматизированная система технического учета электроэнергии предприятия

Автоматизация учета электроэнергии и удаленное управление процессами

Статья в №10/2010 журнала «Автоматизация в промышленности»

В современных условиях стоимость энергоносителей является одной из существенных составляющих себестоимости продукции на многих предприятиях России. Одним из перспективных путей решения задачи оптимизации энергопотребления является создание на предприятии информационно-измерительной системы технического учета электроэнергии (АИИС ТУЭ).

Главной целью внедрения АИИС ТУЭ является повышение контроля и эффективности использования электроэнергии за счет обеспечения диспетчерского персонала полной, достоверной и своевременной информацией о ее потреблении.

Фирмой «КРУГ» разработана типовая АИИС ТУЭ на базе программной платформы ЭнергоКруг®,предназначенной для создания систем автоматизированного учета энергоресурсов. Платформа разработана на основе ПО Microsoft .Net и обладает повышенной отказоустойчивостью и надежностью.

Основные функции системы:

  • сбор большого количества разнообразных параметров энергопотребления со множества счетчиков
  • высокая скорость формирования разнотипных отчетов
  • доступ к данным АИИС ТУЭ для множества пользователей
  • интеграция АИИС ТУЭ с другими производственными подсистемами
  • легкое масштабирование системы за счет подключения новых приборов
  • ведение базы данных энергопотребления в СУБД.

Преимущества и отличительные особенности

  • Сохранение исторической информации с приборов, без профиля мощности.
  • Использование единого консолидированного центра сбора, обработки и хранения полной, достоверной информации по всем параметрам энергопотребления без ограничений по времени (обеспечен доступ к текущим и архивным данным в 15-секундных, 3-, 5-, 10-, 15-, 30-, 60-минутных и суточных срезах). Возможна настройка системы для сохранения данных и с другими временными интервалами.
  • Применение гибкой системы отчетов (более 50 видов отчетов). Формирование отчетов с индивидуальной структурой, требуемой пользователю, с кратностью от 3 минут до года.
  • Готовность к многотарифному учету энергии.
  • Легкое расширение информационной мощности системы путем подключения дополнительных приборов.
  • Возможность мониторинга и управления системой через Web-интерфейс.
  • Встроенная подсистема событий и тревог с возможностью дистанционного оповещения о внештатных ситуациях.
  • Возможность создания АИИС ТУЭ на существующей элементной базе и каналах обмена информацией. Поддерживается достаточно большое количество каналов связи (RS-485, RS-232, GSM, радиоканал и др.) и устройств учета электроэнергии различных производителей.
  • Модульность, масштабируемость, интеграция с АСУ, MES, ERP и другими информационными системами.

Архитектура

Рассмотрим один из примеров крупной АИИС ТУЭ Филиала «Балтика-Хабаровск» (ОАО «Пивоваренная компания Балтика») на базе программной платформы ЭнергоКруг® с использованием в архитектуре трехуровневой иерархической схемы (рис.1).

Основная сложность при создании АИИС ТУЭ предприятия «Балтика-Хабаровск» состояла в необходимости использования большой номенклатуры электросчетчиков от нескольких производителей и обеспечения хранения истории энергопотребления по всем измеряемым параметрам с заданными временными интервалами. При этом только небольшая часть электросчетчиков поддерживала встроенную функцию ведения архивов.

ЭнергоКруг® – программная платформа с возможностью изменения состава в зависимости от требований и построения систем учета энергоресурсов от простых до сложных.

Основные компоненты ЭнергоКруг®:

Рисунок 1 – Обобщенная структура АИИС ТУЭ

Нижний уровень системы представлен электросчетчиками и приборами, контролирующими потребление электроэнергии как отдельно взятых производственных участков, так и всего предприятия в целом.

Средний уровень. WideTrack производит сбор, обработку и сохранение большого объема информации о потребленной электроэнергии с точек учета в БД предприятия. WideTrack способен обрабатывать до 100 000 тегов в секунду и производит предварительные расчеты, уменьшая объем передаваемой информации.

«Прозрачный» доступ WideTrack к приборам учета обеспечивают OPC-серверы соответствующих приборов, которые преобразуют внутренний протокол передачи данных к общепринятому стандарту OPC (OLE for Process Control).

Применение OPC-технологии обеспечивает гибкость в использовании технических средств и позволяет добавлять любые необходимые устройства, используя OPC-сервер соответствующего прибора или протокола (счетчики продукции, тепло-, газосчетчики и другие).

Программная платформа ЭнергоКруг позволяет добавлять любые необходимые приборы и устройства, используя OPC-сервер соответствующего прибора или протокола. Поддержка спецификации OPC HDA открывает доступ не только к текущим, но и к архивным данным приборов.

Верхний уровень системы представляет собой АРМ оператора – диспетчерский пункт, на котором установлен графический проект АИИС ТУЭ, разработанный на базе SCADA/HMI DataRate. DataRate сочетает простоту освоения и богатые графические возможности, гибкость программирования и высокую скорость работы (программы пользователя выполняются со скоростью машинного кода).

АИИС ТУЭ автоматически и по запросу пользователя (например, при формировании отчетов) забирает консолидированную сервером WideTrack информацию из базы данных и представляет ее на экране монитора в удобном для пользователя виде (мнемосхемы, тренды, отчеты в соответствии со структурой предприятия).

АИИС ТУЭ на базе ЭнергоКруг® позволяет отслеживать параметры энергопотребления как по всей системе в целом, так и получать детальную информацию по любому из приборов (рис. 2).

Рисунок 2  – мнемосхема АИИС ТУЭ

По выбору пользователя на главной мнемосхеме отображается информация о накопленном потреблении активной/реактивной энергии (A/R), текущей потребляемой активной/реактивной мощности по трем фазам (P/Q) или текущей потребляемой полной мощности по трем фазам(S).

Система обеспечивает быстрое формирование отчетов произвольной сложности и глубины. Механизм создания отчетов предусматривает гибкие возможности настройки, позволяя получать широкий спектр информации, структурированной в любом удобном для пользователя виде.

Встроенная подсистема событий и тревог осуществляет автоматический мониторинг параметров энергопотребления, состояния приборов и каналов связи.

В случае возникновения внештатной ситуации звуковая и световая сигнализация помогают предупредить отклонения от нормального хода развития процесса.

Все события записываются в журнал истории, а оповещение о срабатывании сигнализации может быть разослано по e-mail или отправлено в виде sms-сообщений.

SCADA/HMI DataRate обеспечивает функционирование Web-клиентов в двух режимах: без функций управления и с возможностью дистанционного управления. При этом в любом из режимов доступ к данным строго разграничивается, а передаваемая информация шифруется.

Использование Web-интерфейса позволяет:

  • не зависеть от операционной системы
  • осуществлять мониторинг и управление процессом независимо от местонахождения ответственных лиц
  • свести к минимуму затраты на обслуживание рабочих мест
  • минимизировать количество и стоимость лицензий на программное обеспечение.

Все компоненты, входящие в ЭнергоКруг®, тесно интегрированы, что позволяет, с одной стороны, достичь гибкости системы, а с другой – снизить трудозатраты на «стыковку», возникающие при использовании подсистем разных производителей.

Результаты внедрения АИИС ТУЭ на базе программной платформы ЭнергоКруг®

  • Увеличение достоверности данных учета электроэнергии позволяет исключить случаи необоснованного завышения показаний электропотребления.
  • Контроль показателей качества поставляемой электроэнергии минимизирует платежи в случае выявления неудовлетворительного качества поставляемой электроэнергии.
  • Постоянный мониторинг активной и реактивной энергии позволяет контролировать величину потерь и при необходимости проводить организационно-технические мероприятия, направленные на их снижение.
  • Получение информации об энергопотреблении оборудования во время всего технологического процесса способствует выявлению периодов неэффективного использования электроэнергии.
  • Увеличение КПД техпроцессов за счет оптимизации интервалов включения/выключения задействованного в производстве оборудования и выявления оптимальных режимов его работы. Кроме того, распределение нагрузки между подсистемами в сочетании с возможностью тесной интеграции АИИС ТУЭ с другими АСУ дает возможность дополнительной экономии.
  • Накопление статистических данных и удобный механизм их анализа (с возможностью передачи в специализированные программы) обеспечивает точное планирование энергопотребления на произвольный временной период. Такой анализ позволяет оптимизировать закупки электроэнергии,  принимать обоснованные решения о модернизации того или иного участка.

Представленная АИИС ТУЭ является типовой и может быть легко адаптирована к потребностям любого предприятия. Данная система может служить базой для построения комплексной системы учета энергоресурсов предприятия путем добавления необходимых компонентов из состава ЭнергоКруг®.

Источник: https://www.scadadatarate.ru/publicat/avtomatizatsiya/tipovaya-avtomatizirovannaya-sistema-tehnicheskogo-ucheta-elektroenergii-predpriyatiya.html

Автоматизация систем электроснабжения, электроосвещения и электрообогрева

Автоматизация учета электроэнергии и удаленное управление процессами

  • С автоматическим ввода резерва без приоритета. При такой схеме любой из входов может быть основным, а переключение производится при отсутствии нормального напряжения на действующем входе.

    Целями создания автоматизированной системы управления электроснабжением (АСУЭ) в здании являются:

    • Круглосуточный мониторинг состояния электросети на различных участках системы;
    • Повышение точности, оперативности и достоверности контроля состояния энергетического оборудования;
    • Предупреждение сбоев, аварий и уменьшение простоев оборудования. Повышение организационно-технического уровня ведения работ;
    • Сокращение сроков устранения нештатных и аварийных ситуаций;
    • Уменьшение эксплуатационных затрат на обслуживание систем.

    Автоматизация работы систем электроснабжения позволяет решить следующие задачи:

    • Защита электросети от перегрузок, коротких замыканий, перепадов напряжения;
    • Обеспечение нормального уровня напряжения и бесперебойного питания потребителей с учетом нагрузки на оборудование;
    • Минимизация потребления электроэнергии, автоматическое управление питанием оборудования;
    • Предотвращение, локализация и ликвидация аварий;
    • Автоматический учет энергопотребления. Реализуется в системах АСКУЭ;
    • Дистанционное управление коммутационными аппаратами и узлами инженерных систем (например, автономным электроснабжением) с ПК оператора или локальных пультов управления;
    • Постоянный контроль и протоколирование параметров состояния сети на щитах электроснабжения.

    Автоматизация системы освещения. Назначение и преимущества

    Основное назначение систем управления освещением – снижение расхода электроэнергии на цели освещения и повышения ресурса электроосветительных приборов.

    Экономия достигается на счет наиболее полного использования дневного света, и за счет учета присутствия людей в помещении.

    Управление системой освещения может быть автономным (управление непосредственно системой) и автоматизированной – в составе системы автоматизации и диспетчеризации здания.

    Автоматизированные системы управления освещением позволяют выполняют следующие типичные функции:

    • Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне, осуществляется с помощью фотодатчиков, установленных в помещениях или на улице;
    • Использование естественной освещенности в помещении. Приглушение света в солнечный день, позволит сэкономить до 20-40% электроэнергии;
    • Учёт времени суток и дня недели, а также присутствия людей в помещении. Отключение «ненужного» света экономит 30%;
    • Дистанционное управление приборами освещения.

    Управление приборами электроосвещения может осуществляться двумя способами – включением/выключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников – диммированием.

    К преимуществам использования автоматизированных систем управления освещением относятся значительная экономия энергоресурсов, безопасность (в случае аварии система подаст соответствующий сигнал, и сама предпримет меры по её локализации) и удобства в использовании.

    Оборудование автоматизации

    Автоматизированную систему управления можно условно разделить на три уровня взаимодействия.

    Третий (нижний) уровень – сбор информации и физическое управление, включает в себя:

    • Измерительные приборы, трансформаторы тока и напряжения, амперметры;
    • Датчики телесигнализации;
    • Приводы исполнительных устройств и т.п.

    Второй (средний) уровень – управление и передача информации на подсистемы, включает в себя:

    • Шкафы автоматизации с управляющим контроллером;
    • Оборудование связи;
    • Счетчики электрической энергии, подключаемые к сети автоматизации.

    Для автономной работы системы достаточно данных двух уровней.

    Для интеграции в систему автоматизации здания, устанавливают первый уровень управления – верхний, он представляет собой программное обеспечение, установленное на серверах управления, включает в себя так же АРМ диспетчера, средства преобразования протоколов, устройства дополнительной сигнализации, в том числе о его состоянии и режимах работы.

    Обмен информацией между первым и третьим уровнем происходит через второй.

    Щиты управления электроснабжением

    В общем случае могут содержать приборы изменения тока и напряжения, контроллеры управления и связи между оборудованием различных протоколов, магнитные пускатели, управляемы реле, автоматические выключатели (управляемые и не управляемые), защитные устройства, приборы технического учета и контроля параметров сети.

    Щиты управления системами электроснабжения не являются универсальными, их адаптируют к различным видам потребителей или объектов: подстанциям, электростанциям малой и средней мощности, компаудным системам, трансформаторам, системам электроосвещения, электродвигателям постоянного и переменного тока, конденсаторам, генераторам, системам резервного электроснабжения, системам измерения, контроля и управления, в т.ч. автоматизированным.

    Важной функцией, влияющей на безопасную работу здания, является возможность автоматического ввода резерва для потребителей I категории. Автоматизированное управление автоматическим вводом резерва обеспечивает:

    • Возможность длительного питания нагрузок
    • контроль параметров напряжения на основном и резервном вводах электропитания;
    • подключение нагрузки к не стационарному источнику электропитания (типа дизель-генератор) при отсутствии напряжения на стационарных источниках электропитания;
    • автоматическое возобновление питания нагрузки от стационарных источников электропитания после возврата напряжения в допустимые границы;
    • защиту линии питания после щита автоматического ввода резерва от действия тока короткого замыкания и перегрузки при помощи автоматического выключателя;
    • световую сигнализацию подключения нагрузки к первому и второму вводам электропитания;
    • при наличии системы автоматического запуска подачу сигнала на включения дизель генератора.

    Датчики, приборы мониторинга и устройства управления

    Датчики системы управления электроснабжением и электроосвещением служат для, сбора и передачи информации о наличии людей в помещении, уровне освещенности, температуре на устройствах подогрева и т.п. Данные передаются в систему управления, и на основе их показаний, система автоматизации активирует соответствующий режим работы.

    Датчики могут передавать пороговые, дискретные или аналоговые сигналы, в зависимости от этого выбирается устройство расширения для включения их в систему автоматизации.

    Показания датчиков представляются диспетчеру через систему мониторинга. В общем случае, система мониторинга предназначена для выполнения следующих функций:

    • Непрерывного контроля состояния оборудования, установленного на объекте;
    • Выдачи предупредительной и аварийной сигнализации на диспетчерский пульт;
    • Удаленного управления обслуживаемым оборудованием с диспетчерского пульта;
    • Предоставления собранной информации на диспетчерском пульте в удобном пользователю виде;
    • Архивирования информации в базе данных;
    • Ведения журнала событий по аварийной и предупредительной сигнализации, а также действиям обслуживающего персонала (диспетчера);
    • Формирования отчетов по шаблонам пользователя на основании собранных данных.

    Особенности проектирования системы автоматического управления электроснабжением и электроосвещением

    Частично, автоматизация ЭО, ЭС или ЭОМ частично уже присутствует в самих проектах этих систем, в частности, щит АВР является автоматической системой.

    Отдельный проект автоматизации предполагает, что указанные системы будут являться частью системы интеллектуального здания, т.к.

    использовать новые функции системы будет возможно только при получении внешней информации от системы охранной сигнализации, контроля и управления доступом, отопления, вентиляции и кондиционирования и т.д.

    Особенностью проектирования системы автоматизации электроснабжения и, особенно, электроосвещения является «обратная связь» с проектами указанных систем, которая появляется из-за особенности управления автоматизированной системой. В качестве примера, можно рассмотреть систему освещения.

    При классической схеме управление осветительными происходит на контактах выключателя, это означает, что фазный провод подводится сначала к выключателю, а от него – к лампе. При интеллектуальном управлении, клавиша выключателя передает сигнал управления в щит автоматизации, где реле подает напряжение на лампу, т.е.

    фазный провод идет сразу из щита к осветительному прибору.

    Схемы соединений систем электроснабжения будут различаться для автоматизированной и классической схем управления.

    Одна из основных задач внедрения АСУЭ – оптимизация и уменьшение энергопотребления здания, поэтому приборы система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) устанавливаются на щитах инженерных систем и на мощных потребителях. Увеличение расхода электроэнергии оборудования – повод провести проверку его технического состояния.

    Кроме того, при работе на объекте системы САУиД, диспетчер имеет возможность сравнить графики энергопотребления оборудования с процессами, происходящими внутри системы, что так же облегчает дальнейшую диагностику.

    Типовой состав проекта АСУЭ:

    • Общие данные;
    • Структурные схемы, при необходимости;
    • Задание на программирование системы;
    • Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем;
    • Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
    • Схемы внешних соединений для щитов автоматизации;
    • Схемы связи со смежными системами автоматизации;
    • Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
    • Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
    • План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
    • Кабельные журналы;
    • Монтажные схемы;
    • Спецификация оборудования и проводок.

    Интеграция с системой автоматического управления и диспетчеризацией здания АСУД

    Интеграция алгоритмов управления системами электроснабжения и электроосвещения позволяет собственнику здания сократить размеры платежей за электроэнергию до 30%.

    В среднем, применение системы управления зданием удорожает общую стоимость инженерии здания на 20-70 долларов США на 1 квадратный метр общей площади здания и зависит от размеров здания и технических требований к работе инженерных систем. В то же время применение ресурсосберегающего оборудования и внедрение АСУД позволяет:

    • Вписаться в ограниченные энергомощности и исключить расходы на строительство дополнительной подстанции;
    • Продлить срок службы оборудования за счет постоянного мониторинга параметров инженерных систем и своевременного проведения наладочных работ;
    • Снизить на 20% ежемесячные коммунальные платежи (вода, тепло, канализация, электроснабжение) за счет совместной работы систем, для системы электроснабжения данный показатель может быть еще выше;
    • Сократить расходы на службу эксплуатации, поскольку большинство процессов будет происходить в автоматическом режиме;
    • Снизить заболеваемость сотрудников за счет создания комфортных условий для их работы.

    Эксплуатационные выгоды:

    • Минимизиация расходов на техническое обслуживание оборудования и инженерных систем;
    • Полная информация о сбое, позволит диспетчерам максимально быстро и дешево устранить проблему, а в большинстве случаев, предотвратить ее;
    • Прогнозирование техобслуживания и определение, когда оно необходимо, а когда не требуется.

    Для персонала:

    • Создании безопасных для здоровья и комфортных условий работы сотрудников и снижения числа их заболеваний;
    • Снижении расходов компании на восстановление работоспособности персонала, страховые выплат и лечение заболеваний.

    В интегрированных системах, информация с датчиков смежных систем, передается в алгоритм управления другой системы, стандартный пример использование – извещатели системы охранной сигнализации или данные СКУД, управляют климатическими системами и устройствами электроосвещения. Когда в помещении отсутствует персонал, алгоритм управления интеллектуального здания переведет системы в экономичный режим работы. Кроме того, включение уличного освещения также может осуществляться и вручную, с пульта диспетчера.

  • Источник: http://rina.pro/napravleniya-deyatelnosti/sistemy-avtomatizacii/avtomatizaciya-elektrosnabzheniya

    Система АСКУЭ: автоматизированная система учета электроэнергии

    Автоматизация учета электроэнергии и удаленное управление процессами

    Чем больше потребителей на объекте, тем выше неконтролируемый расход электроэнергии. На крупных предприятиях, где потребление измеряется десятками или сотнями тысяч киловатт, это огромные накладные расходы.

    Каждый рачительный хозяин хочет, чтобы затратная часть на организации была как можно меньше.

    Это особенно важно для производства: снижение себестоимости выпускаемой продукции дает неоспоримые конкурентные преимущества на рынке.

    Изначально, этим занимались специальные подразделения по учёту и контролю за потреблением энергии. Раньше, до внедрения автоматизации, в службе главного энергетика работали десятки сотрудников с высокими зарплатами. Но человеческий фактор не давал возможность эффективной экономии.

    Пару десятилетий назад, инженерами и учеными была внедрена система АСКУЭ (автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии). Технология предусматривала использование микропроцессорного управления, что по тем временам было довольно затратно. Разумеется, если речь шла о миллионных затратах на электроэнергию, средства, вложенные в монтаж АСКУЭ, окупались быстро.

    Применение АСКУЭ

    Центр обработки информации (ЦОИ) устанавливается в диспетчерской, отдельное помещение не обязательно, в него стекаются данные о текущем потреблении энергии с каждой группы потребителей.

    Со временем, автоматизированная система учёта стала внедряться на объектах с меньшим расходом мощности: например, в жилых микрорайонах. Серийное производство снижает цены, и внедрение АСКУЭ стало возможным даже на уровне небольших ЖСК. В этом случае, центр обработки информации может располагаться как в диспетчерской энергоснабжающей компании, так и в офисе правления ЖСК.

    Современные технологии позволяют организовывать сеть обмена данными не только по специально оборудованным сетям. Собственная проводка достаточно дорогое удовольствие: стоимость кабеля, оплата труда монтажников, аренда несущих опор, согласование проекта.

    С появлением общедоступных средств коммуникации, стало возможным снижение затрат на функционирование автоматизации систем учёта.

    Беспроводная связь, облачные сети, свободный доступ к Internet, позволяют осуществлять контроль за потреблением энергии на мобильных устройствах и компьютерах, которые незачем покупать специально для АСКУЭ.

    Любой пользователь, или назначенный оператор, контролирует оборудование индивидуальной или общественной АСКУЭ с виртуального рабочего места, или даже со смартфона.

    Основные затраты сводятся к приобретению аппаратов абонентского контроля и программного обеспечения. Сегодня активно внедряется технология «Умный дом», в рамках которой можно наладить учёт электроэнергии в небольших помещениях.

    Владелец жилья или офиса может автоматизировать потребление энергии, находясь на любом расстоянии от объекта контроля.

    С доступностью и удобством разобрались, рассмотрим принцип работы АСКУЭ.

    Как это функционирует

    Начнем с задач, которые выполняет автоматизированная система контроля и учёта расходования электроэнергии:

    1. Сбор данных с каждого индивидуального потребителя (группы потребителей) о расходе электрической энергии в текущий момент времени, и за определенный период.
    2. Передача данных с приборов контроля в единый центр обработки информации (ЦОИ). Информационные каналы невозможно перехватить или обойти, поскольку связь по ним кодируется.
    3. Обработка полученной информации, ее систематизация, получение сводных отчетов и текущей картины энергопотребления в реальном времени. Выполняется с применением вычислительной техники.

    То есть, АСКУЭ позволяет с высокой степенью достоверности собрать информацию о потреблении энергии с объекта (группы объектов).

    При этом минимизируются возможные ошибки и сознательное искажение информации, что нередко встречается при ручном сборе данных (исключается пресловутый человеческий фактор).

    Это позволяет предотвратить несанкционированное подключение и незаконный отбор электроэнергии. Поэтому, крупные энергетические операторы приветствуют внедрение подобных технологий.

    Кроме того, монтаж АСКУЭ на протяжении всей цепочки от электростанции, до конечного потребителя, в конечном итоге дает существенную экономию энергоресурсов. Не говоря уже о снижении издержек производящих компаний энергоснабжения, возникающих при несоответствии переданных мощностей с показаниями внутренних приборов учёта потребителя.

    Задачи, которые решают производитель и потребитель электроэнергии

    • Энергоснабжающие компании не тратят много времени и средств на выявление несанкционированного отбора электричества. Кроме того, при систематизации данных об уровне потребления, единые энергетические системы регионов и всей страны, могут своевременно распределять мощности для исключения критических точек избыточной нагрузки.
    • Потребитель контролирует свои расходы, благодаря чему экономит финансы. Автоматизированный учёт позволяет зачисление денег без необходимости снятия показаний с электросчетчиков, вычислений стоимости по тарифам, ручной оплаты счетов. Достаточно установить на компьютеры организации программное обеспечение, для учёта и формирования оплаты за электроэнергию.
    • Кроме того, работа с автоматизируемым контролем позволяет проводить анализ параметров стоимости, и выбирать цены за потребляемую электроэнергию с различными тарифами: включая разграничение по времени суток.

    Техническое обеспечение автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии

    • Установка во всех групповых точках потребления современных электронных приборов учёта электроэнергии, с возможностью дистанционного снятия параметров в реальном времени (компьютерная или специализированная сеть).
    • Разработка и подключение к приборам учёта специальных модулей сумматоров с внутренней памятью, которые будут накапливать данные, и разделять их по тарифной классификации. Эти модули должны быть обеспечены автономным (резервным) питанием.
    • Прокладка проводных линий связи между приборами учёта, накопителями данных и центрами обработки информации. Обмен данными может быть организован с помощью беспроводных сетей или с использованием Internet. Линии связи должны предусматривать отправку отчетов в реальном времени на абонентское устройство потребителя, для обеспечения контроля за формированием сводных данных. Каналы защищаются от несанкционированного подключения (кодирование). В первую очередь, это делается для защиты от взлома и предоставления искаженной информации.
    • Обустройство центров обработки информации (ЦОИ), оснащенных быстродействующими вычислительными системами (серверами). Необходимо также предусмотреть возможность подключения к ЦОИ систем удаленного доступа, чтобы не привязывать операторов к физическому рабочему месту.
    • Оснащение серверов и компьютеризированных рабочих мест профильным программным обеспечением. При использовании удаленного доступа, необходима установка программ, работающих под управлением мобильных операционных систем.
    • В идеале, доступ к информации должна иметь компания энергосбыта. Для эффективной работы автоматики, автономное оборудование устанавливается и на трансформаторных подстанциях.

    Эшелонирование системы

    Для бесперебойной работы, и повышения надежности «на отказ», автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии выполняется по многоуровневому принципу.

    1. Первый уровень — это система абонентских приборов учёта. В разветвленных сетях к этому уровню относятся также накопители данных. Кроме того, можно использовать различные датчики, анализирующие действительную потребность в электроэнергии на конкретном объекте. Например, датчики освещенности или температуры.
    2. Второй уровень — система передачи данных и преобразования информации в формат, с которым работает программное обеспечение центра обработки информации. В некоторых проектах ко второму уровню относятся накопители данных, если они интегрированы в системы преобразования сигнала. Линии связи можно отнести ко второму уровню системы, или выделить их в отдельную структуру. Для простоты обслуживания они обычно привязываются к уровню №2.
    3. Третий уровень — это центры обработки информации: сервера управления и хранения готовых преобразованных данных. Как правило, в местах локации ЦОИ оборудуются автоматизированные рабочие места операторов (если используется обслуживаемая АСКУЭ). Аппаратное обеспечение монтируется с учётом защиты информации и резервирования систем. Если на ЦОИ завязано управление энергосистемой (распределительные и трансформаторные подстанции), непредвиденное отключение системы может привести к масштабной аварии энергосистемы.

    Монтаж системы АСКУЭ

    Все работы по монтажу, подключению, наладке автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии, выполняют сертифицированные подрядные организации. Исполнитель, по окончании работ должен согласовать и организовать подключение комплекса к управлению энергетическими системами на территории.

    Последовательность выполнения монтажа:

    • Изучение объекта, подбор оборудования по согласованию с заказчиком, составление проектной и сметной документации. Заказчик обязан предоставить подрядчику всю документацию, по которой осуществляется энергоснабжение объекта.
    • Предварительное согласование проекта в органах энергосбыта.
    • Проведение пусконаладочных работ, определение срока тестовой эксплуатации, ввод системы в режим постоянной работы.
    • Сопровождение системы после установки и запуска.
    • Настройка программного обеспечения, подключение удаленных рабочих мест.

    При наладке системы обязательно проводятся тесты работоспособности (восстановления) при аварийных ситуациях, проверка защиты от взлома информации.

    Подрядчик несет ответственность за гарантийное обслуживание, за безопасность АСКУЭ в рамках территориальной системы энергообеспечения.

    Оборудование для автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии

    Системы передачи данных, преобразователи формата информации, накопители данных — это специальные устройства. Заказчик выбирает бренд, комплектацию, и состав аппаратуры. Абонентские устройства — это стандартные сертифицированные приборы учёта, с возможностью подключения к устройствам считывания информации.

    Без подключения к системе, эти счетчики работают в обычном режиме.

    Причем для работы АСКУЭ не обязательно использовать электронные приборы учёта. Есть и механические модели с возможностью отбора данных.

    Рабочие места и серверное оборудование организуются на основе персональных компьютеров. Как правило, под управлением ОС Windows. После установки специализированного программного обеспечения, компьютер становится частью АСКУЭ.

    Итог

    Энергетики считают, что в скором времени все системы энергообеспечения будут интегрированы в АСКУЭ. Электронных устройств становится все больше, электричество относится к возобновляемой энергии.

    Те организации, которые уже сегодня подключены к автоматизированной системе коммерческого учёта электроэнергии, будут работать в привычном режиме. Остальным все равно придется приобретать оборудование, и заказывать монтаж.

    Специалисты подсчитали, что внедрение глобальной системы автоматизации позволить сократить расход электроэнергии в масштабах государства до 40%.

    по теме

    Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/schetchiki/sistema-askue.html

    Автоматизация энергоснабжения

    Автоматизация учета электроэнергии и удаленное управление процессами

    Любой производственный технологический процесс тесно увязан с электроснабжением производственного оборудования и является основным потребителем электроэнергии на предприятии.

    Поэтому важной и неотъемлемой частью АСУ ТП являются контроль и управление электротехническим оборудованием (выключатели, трансформаторы и др.

    ) для обеспечения бесперебойного снабжения основного производства электроэнергией и уменьшения времени простоя оборудования при авариях.

    В настоящее время широко внедряются современные микропроцессорные устройства защиты, автоматики и управления (терминалы РЗА) различного первичного электротехнического оборудования всех уровней напряжения 0,4-10 кВ и выше. Терминалы применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит.

    Своевременное обнаружение и ликвидация аварий и неполадок в системах электроснабжения имеет очень важное значение как для потребителей, так и для производителей электроэнергии, поэтому чаще всего устанавливаются новейшие системы энергосбережения.

    Недостаточная автоматизация производства и доставки электроэнергии может привести к длительному прекращению электропитания целого региона при отказе в сети высоковольтных линий передач.

    Для поиска и устранения неисправностей при отсутствии автоматизации диагностики и ремонта необходимо использование нескольких групп техников и длительное отключение электропитания, что вызывает массу неудобств для всех.

    При дистанционном управлении системой распределения электроэнергии можно оперативно перераспределять нагрузку по нескольким линиям. При этом оператор может выявить несоответствие нагрузки характеристикам какой-либо линии и за несколько секунд произвести ее перераспределение. Соответствующие процессы называются “перераспределение” и “согласование”.

    Роме того, системы дистанционного контроля и управления (SCADA-системы) позволяют контролировать напряжение и мощность в любой точке сети, а также определять такие параметры, как искажения, возмущения гармонических колебаний, паразитные напряжения и пиковые нагрузки. При таких условиях технические руководители могут выявить проблемы задолго до их проявления в виде неисправностей или отказов.

    Что такое АСКУЭ?

    Решение проблем энергоучета на предприятии требует создания автоматизированных систем контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ), в структуре которых в общем случае можно выделить четыре уровня:

    • первый уровень – первичные измерительные приборы (ПИП) с телеметрическими или цифровыми выходами, осуществляющие непрерывно или с минимальным интервалом усреднения измерение параметров энергоучета потребителей (потребление электроэнергии, мощность, давление, температуру, количество энергоносителя, количество теплоты с энергоносителем) по точкам учета (фидер, труба и т.п.);
    • второй уровень – устройства сбора и подготовки данных (УСПД), специализированные измерительные системы или многофункциональные программируемые преобразователи со встроенным программным обеспечением энергоучета, осуществляющие в заданном цикле интервала усреднения круглосуточный сбор измерительных данных с территориально распределенных ПИП, накопление, обработку и передачу этих данных на верхние уровни;
    • третий уровень – персональный компьютер (ПК) или сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с УСПД (или группы УСПД), итоговую обработку этой информации как по точкам учета, так и по их группам – по подразделениям и объектам предприятия, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений (управления) оперативным персоналом службы главного энергетика и руководством предприятия;
    • четвертый уровень – сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с ПК и/или группы серверов центров сбора и обработки данных третьего уровня, дополнительное агрегирование и структурирование информации по группам объектов учета, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений персоналом службы главного энергетика и руководством территориально распределенных средних и крупных предприятий или энергосистем, ведение договоров на поставку энергоресурсов и формирование платежных документов для расчетов за энергоресурсы.

    Системы энергоучёта

    Систему энергоучета условно можно поделить на коммерческий энергоучет и технический энергоучет.

    В основе коммерческого энергоучета лежат сертифицированные узлы, которые имеют встроенные алгоритмы для обработки первичных данных, а также параллельные интерфейсы для связи с верхним уровнем.

    Технический энергоучет осуществляется с помощью датчиков, измерительных приборов и прочей аппаратуры.

    Основная задача данного вида энергоучета – диспетчеризация технологических параметров энергопотребления и главное – своевременное информирование пользователей системы об отклонениях от заданных установок, а также предупреждение аварийных ситуаций. Главное различие систем энергоучета состоит в требовании к скорости реакции системы на отклонения контролируемых параметров от заданных значений, и скорости реакции системы на действия оператора.

    Учет электроэнергии в бытовом секторе

    Для учета энергоресурсов в бытовом секторе, а так же для учета на отходящих фидерах трансформаторных подстанций 6(10)/0,4 кВ компанией «Инкотекс» разработана система автоматизированного учета потребления энергоресурсов «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЕТ», в которой контроль за потреблением электроэнергии осуществляется по силовой распределительной сети 0,4 кВ. В этой системе учтены некоторые отрицательные моменты аналогичных систем других производителей.

    Систему «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЕТ» отличает от существующих аналогов:

    •       очень надежная передача данных по силовой сети за счет применения модемов собственной конструкции, которые отличает от существующих очень низкое рабочее соотношение сигнал/шум в точке приема;

    •        невысокая стоимость оборудования при высоких характеристиках;

    •       низкие затраты на внедрение;

    •       полностью отсутствует необходимость в дополнительных проводах цифрового интерфейса связи;

    •       максимальное количество счетчиком опрашиваемых одним концентратором — до 1024. Периодичность опроса от 4 до 15 минут;

    •       система универсальна. Имеет единую топологию с возможностью применения в частном, коммунальном, мелкомоторном секторах.

    • Алексей
    • Распечатать

    Источник: http://smages.com/stati/avtomatizaciya-energosnabzheniya/

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.