Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Технические характеристики

Таблица 2

параметр

значение

Пределы допускаемых значений относительной погрешности АИИС КУЭ «Иристон-1» при измерении электрической энергии.

Значения пределов допускаемых погрешностей приведены в таблице 3

Параметры питающей сети переменного тока: Напряжение, В частота, Гц

220± 22 50 ± 2,5

Температурный диапазон окружающей среды для: — счетчиков электрической энергии, °С

от +20 до +30

— трансформаторов тока и напряжения, °С

от минус 30 до +30

Индукция внешнего магнитного поля в местах установки счетчиков, не более, мТл

0,5

Мощность, потребляемая вторичной нагрузкой, подключаемой к ТТ и ТН, % от номинального значения

25 — 100

Потери напряжения в линии от ТН к счетчику, не более, %

0,25

Первичные номинальные напряжения, кВ

110, 35; 10;6; 0,4

Первичные номинальные токи, кА

1,5; 1; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,15; 0,1

Номинальное вторичное напряжение, В

380;100

Номинальный вторичный ток, А

5; 1

Количество точек учета, шт.

32

Количество объектов учета, шт.

1

Интервал задания границ тарифных зон, минут

30

Предел допускаемой абсолютной погрешности часов, с

±5

Средний срок службы системы, лет

15

Таблица 3

Пределы допускаемых относительных погрешностей ИК при измерении электрической энергии, для рабочих условий эксплуатации, 5э %.

№ ИК

Состав ИИК

cos ф (sin ф)

5 1(2)%I 11(2)%<1 <15%

5 5%I I5%<I<I20%

5 20%I I20%<I—1100%

5 100%i l100%<I—1120%

1. — 3,

24. — 26, 31, 32

ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5S

1

±2,0

±1,3

±1,1

0,8 (инд.)

±2,8

±1,7

±1,4

0,5 (инд.)

±4,2

±2,4

±1,9

ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 1,0 (реактивная энергия)

0,8 (0,6)

±3,8

±2,4

±1,8

0,5 (0,87)

±2,9

±2,0

±1,5

4. — 7,

16. — 18, 22, 23, 27. — 29

ТТ класс точности 0,5S ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5S

1

±2,3

±1,3

±1,1

±1,1

0,8 (инд.)

±2,8

±1,7

±1,4

±1,4

0,5 (инд.)

±4,2

±2,4

±1,9

±1,9

ТТ класс точности 0,5S ТН класс точности 0,5 Счетчик класс точности 1,0 (реактивная энергия)

0,8 (0,6)

±4,8

±2,4

±1,8

±1,8

0,5 (0,87)

±4,2

±2,0

±1,5

±1,5

8. — 14,

19. — 21, 30

ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,2 Счетчик класс точности 0,5S

1

±1,9

±1,2

±1,1

0,8 (инд.)

±2,7

±1,7

±1,3

0,5 (инд.)

±4,1

±2,3

±1,7

ТТ класс точности 0,5 ТН класс точности 0,2 Счетчик класс точности 1,0 (реактивная энергия)

0,8 (0,6)

±3,7

±2,3

±1,7

0,5 (0,87)

±2,9

±1,9

±1,5

15

ТТ класс точности 0,5S Счетчик класс точности 0,5S

1

±2,3

±1,2

±1,0

±1,0

0,8 (инд.)

±2,7

±1,6

±1,2

±1,2

0,5 (инд.)

±4,1

±2,2

±1,6

±1,6

ТТ класс точности 0,5S Счетчик класс точности 1,0 (реактивная энергия)

0,8 (0,6)

±4,7

±2,2

±1,6

±1,6

0,5 (0,87)

±4,1

±1,9

±1,4

±1,4

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения средней получасовой мощности и энергии для любого измерительного канала системы на интервалах усреднения получасовой мощности, на которых не производится корректировка времени (8 р), рассчитываются по следующей формуле (на основании считанных по цифровому интерфейсу показаний счетчика о средней получасовой мощности, хранящейся в счетчике в виде профиля нагрузки в импульсах):

82 э +

8 р =±1

где

rKKe -100% ^

1000РТср

\ р

8 р — пределы допускаемой относительной погрешности измерения средней получасовой мощности и энергии, в %;

8э -пределы допускаемой относительной погрешности системы из табл.3 при измерении электроэнергии, в %;

К — масштабный коэффициент, равный общему коэффициенту трансформации трансформаторов тока и напряжения;

Ke — внутренняя константа счетчика (величина эквивалентная 1 импульсу, выраженному в Вт»ч);

Тср — интервал усреднения мощности, выраженный в часах;

R — величина измеренной средней мощности с помощью системы на данном интервале усреднения, выраженная в кВт.

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения средней мощности для любого измерительного канала системы на интервалах усреднения мощности, на которых производится корректировка времени, рассчитываются по следующей формуле:

8РК0РР =——100% где

р рр’ 3600Т    ’ где

(,р

— величина произведенной корректировки значения текущего времени в счетчиках (в секундах);

Тср — величина интервала усреднения мощности (в часах).

Технические параметры

Так как надёжность работы системы АСКУЭ напрямую зависит от первого блока, то все базовые требования должны предъявляться исключительно к приборам учёта. Точность определения указывает на правдивость полученных данных. Не менее важным показателем системы является максимально допустимая погрешность в процессе трансфера данных. Этот момент требует небольшого уточнения. Итоговый телеметрический выход агрегата транслирует последовательность импульсов с частотой, которая соответствует потребляемой мощности. Тепловые шумы и помехи могут вносить серьёзные погрешности в итоговые данные, что влияет на отчёт.

Избежать распространённых проблем можно в том случае, если вся собранная информация будет передаваться в двоичном коде. Высокий и низкий импеданс сигнала должны соответствовать «1» и «0». Эксперты также используют кодировку контрольной суммы, что позволяет проверить достоверность данных. Многие специалисты ошибочно полагают, что цифровая форма передачи информации защищена от погрешностей, но она лишена конкретики. Это связано с тем, что протокол всегда допускает определённую вероятность ошибки. Такой недостаток в той или иной степени присущ любым системам передачи данных.

Что же такое АСКУЭ и АИИС КУЭ?

Автоматизированные Системы Контроля и Учета Электроэнергии (АСКУЭ) или Автоматизированные Информационно-Измерительные Системы Контроля и Учета Электроэнергии (АИИС КУЭ) — это системы, предназначенные для дистанционного снятия показаний с первичных средств измерения – счетчиков электрической энергии. Отличие АИИС КУЭ и АСКУЭ состоит в том, что АИИС КУЭ – это автоматизированная измерительная система является средством измерения и должна быть занесена в Госреестр как средство измерения. АСКУЭ – это автоматизированная система дистанционного считывания показаний с измерительных устройств – счетчиков электроэнергии, и используется как технологическая система для контроля за потреблением, и заносить ее в Госреестр как средство измерения не обязательно. АИИС КУЭ также используется для коммерческих расчетов между поставщиком электроэнергии и потребителем, что накладывает на нее дополнительные требования – согласованные формы отчетов, также ряд других требований, которые в АСКУЭ не обязательны.

По составу АСКУЭ и АИИС КУЭ, как правило, идентичны за исключением дополнительных требований к ПО «верхнего уровня».

Системы состоят из трех основных элементов:

  • первичные средства измерения,
  • среда передачи данных,
  • программное обеспечение для обработки, хранения и отображения данных, также формирование различных отчетов.

К первичным средствам измерения относятся:

  • счетчики электрической энергии,
  • трансформаторы тока и напряжения,
  • контроллеры или устройства, осуществляющие синхронизацию всех устройств по времени, а также источники единого времени.

К среде передачи данных относятся:

  • различные преобразователи интерфейсов,
  • различные модемы,
  • сама среда передачи – витая пара, телефонные линии, радиоканалы, силовые линии (PLC).

Технология передачи данных по силовым сетям PLC I, разработанная специалистами Инкотекс предназначена в основном для сбора данных показаний со счетчиков электрической энергии бытового сектора, т.е. автоматизированный сбор данных о потребленной электроэнергии от бытового потребителя. Такое функциональное ограничение обусловлено тем, что система должна иметь минимальную стоимость и простоту наладки и эксплуатации. В результате этого система относительно дешевая как по используемому оборудованию, так и в эксплуатации, поэтому имеет быструю окупаемость.

Технология передачи данных по силовым сетям PLC II, разработанная специалистами Инкотекс предназначена как для бытового сектора, так и для маломоторного сектора промышленности. Система более дорогая, но имеет большую функциональную нагрузку. Система сбора данных по силовой линии PLC II позволяет не только собирать данные о потребленной электроэнергии, но и получать практически все данные, которые имеются в многофункциональном счетчике.

Программное обеспечение «верхнего уровня» также состоит из нескольких основных блоков:

  • база данных, где происходит накопление полученных результатов,
  • блок обработки данных, где происходит формирование запросов, обработка полученных данных и передача их в базу данных,
  • пользовательский интерфейс с блоком отображения полученных данных,
  • генератор отчетов или блок формирования отчетных форм.

Целесообразность внедрения автоматизированной системы (АС) заключается в ее окупаемости, но иногда окупаемость не всегда является целью, важнее получать оперативную и достоверную информацию об электропотреблении или качестве питающей сети. В любом случае внедрения АС определяет сам потребитель и сам определяет, какую цель преследует внедрение АС.

Одной из целей использования автоматизированных системы дистанционного сбора данных является – исключить работу «счетчиков» — сотрудников энергослужб, которые списывают показания со средств измерения — счетчиков электроэнергии.

АСКУЭ. Определение, назначение, особенности

Высокая стоимость энергоресурсов и постоянная тенденция к ее удорожанию создали в последние десятилетия предпосылки к пересмотру отношения на организацию учета в промышленности, а также других энергозатратных сферах деятельности (ЖКХ, транспорт и пр). Конечные потребители начинают приходить к выводу, что необходимо рассчитываться за электроэнергию не по устаревшим приборам, установленной мощности либо договорным величинам, а на основе точных средств измерительной техники. Современная торговля энергетическими ресурсами основана на использовании системы автоматизированного учета, минимизирующей участие человека в сборе, обработке, передачи данных и гарантирующая оперативный, достоверный, гибкий учет, как у потребителя, так и поставщиков. С этой целью и энергоснабжающие организации, и потребители создают у себя на объектах АСКУЭ — (автоматизированные системы коммерческого учета). Система представляет собой комплекс технических, алгоритмических, математических, программных средств и используется для:

— контроля мощности, потребляемой в часы пиковых нагрузок;

— повышения точности учета;

— учета расхода электроэнергии дифференцированно (по фиксированным зонам суток);

— контроля параметров измерительных сетей;

— перераспределения потребления электроэнергии, планирования суточного графика работы основных цехов предприятий;

— накопление и хранение данных о расходе электроэнергии в БД.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Целями создания АСКУЭ являются:

— точное измерение количества переданной либо потребленной электроэнергии;

— достижение максимальной экономии электроэнергии;

— представление интегральных и расчетных данных, графиков;

— повышение оперативности управления режимами электропотребления;

— уменьшение времени сбора, обработки полученных данных;

Популярные статьи  Антенна для цифрового тв своими руками

— оптимизация режимов электропотребления;

— мониторинг величин энергии и мощности.

Особенности АСКУЭ

В самом общем случае в состав АСКУЭ входят:

— аппаратные средства учета (электронные счетчики с цифровым интерфейсом RS-485 или импульсным выходом);

— УСПД (устройства сбора и передачи данных), линии связи между счетчиками и адаптерами;

— сервер БД, терминальные пункты опеpатоpов (ТПО) со специальным ПО, модемы и линии связи соединяющие их.

Конфигурация АСКУЭ может изменять в зависимости от особенностей отдельных объектов и пожеланий пользователей.

В заключении можно отметить, что современные АСКУЭ являются эффективным инструментом, дающим возможность осуществлять мероприятия по энергосбережению, экономически и технически обоснованно их корректировать, гарантируя тем самым постоянную оптимизацию расхода энергоресурсов, снижая их долю в общей себестоимости продукции.

Монтаж АСКУЭ

Проектирование – самый первый этап внедрения системы, от его проведения зависят дальнейшие успешные установка и подключение АСКУЭ. В процессе проектирования учитываются такие особенности объекта, как ресурсы, учет которых будет вестись, а также объемы производства предприятия. На основании расчетов количество и вид применяемого оборудования при установке системы может меняться и есть время для подбора нужных приборов, которые будут соответствовать требованиям.

Установка – следует за проведением расчетных и проектировочных работ. Этот этап включает в себя:

  1. Монтаж необходимого оборудования – приборы учета, модемы, серверы, компьютеры.
  2. Прокладка и монтаж кабельных линий.
  3. Подключение оборудования.
  4. Наладка оборудования.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Работы по установке и подключению АСКУЭ выполняют подрядные организации. Они могут выполнить такие мероприятия:

  • изучение объекта, выбор оборудования и составление проектной документации;
  • согласование в органах Энергосбыта, проведение монтажных и пусконаладочных работ;
  • настройка компьютерного обеспечения, проведение консультаций, гарантийное обслуживание оборудования.

При возникновении проблем, неполадок и сбоев в работе системы можно обращаться к любому подрядчику, который специализируется на построении данных систем.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Монтаж системы АСКУЭ ведется согласно четким требованиям и пожеланиям заказчика, учитывая также конкретные данные объекта. Огромное значение имеет не только этап проектирования и установки, но и настройка системы

Поэтому чрезвычайно важно выставить правильные параметры работы, а также надежно подключиться по каналу связи, который выбран заказчиком услуги. Именно от этих факторов и будет зависеть все последующее функционирование системы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:

Будет интересно прочитать:

  • Преимущества и недостатки двухтарифных счетчиков электроэнергии
  • Что такое АСТУЭ
  • Перепрограммирование электросчетчика в 2017 году
  • Причины потерь электроэнергии

Ключевые особенности

Система АСКУЭ не может нормально функционировать без цифровых устройств учёта электроэнергии и мощности, коммуникаций, компьютеров, а также программного обеспечения. Сбор и передача информации происходит благодаря микропроцессорным устройствам, которые находятся в определённом секторе. К основным преимуществам таких агрегатов можно отнести способность учитывать активную и реактивную энергию в соответствии с действующим тарифом. Оборудование вычисляет показатель мощности во всех направлениях.

Вам это будет интересно Как расшифровать аббревиатуру КИПиА и чем занимается киповец

Система призвана фиксировать нагрузку в определённом временном промежутке и максимальную нагрузку, вся информация хранится в памяти АСКУЭ. Некоторые устройства способны измерять качественные параметры электроэнергии: провалы напряжения, частоту. Передача всей собранной информации может осуществляться только в том случае, если установлена связь. В противном случае данные будут заархивированы в киловатт-часах. Ещё некоторое время такая информация может храниться в памяти прибора учёта.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Коммуникации представлены специализированными телефонными каналами, а также телекоммуникационной аппаратурой (мультиплексоры, модемы, радиомодемы). Финальные работы всегда зависят от компьютеров. Для автоматизации процесса специалистами были разработаны универсальные интерфейсы передачи собранной информации:

  • PLS. Все данные передаются по проводам питания счётчика.
  • Интерфейс RS-485. Система представлена в виде кабеля, поддерживающего подключение до тридцати приборов. Благодаря этому специалисты могут в несколько раз увеличить скорость передачи данных. Но такой вариант подходит исключительно для маленьких объектов.
  • Мобильный интерфейс. Информация может передаваться только при помощи высококачественного модема.

Основные элементы АСКУЭ

Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.

Элементы первого уровня

К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии
Организация интерфейса RS-485

Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке 7.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии
Рисунок 7. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)

Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась

Связующее звено (элементы второго уровня)

Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.

Популярные статьи  Нормативы потребления электроэнергии на человека без счетчика

Центр обработки (завершающее звено)

Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.

Электронные счетчики и АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ — в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению, выполнить анализ стоимостных показателей и произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи

Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке, элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247 шт.

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

3.Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных

Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.

Смотрите видео, в котором на примере конкретной марки рассмотрены электронные счетчики.

Инструмент и материалы

Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Самостоятельная замена или установка нового электросчетчика потребует применения специальных инструментов:

  • удобные пассатижи с прорезиненными ручками;
  • набор непроводящих ток отверток;
  • острый нож для зачистки изоляции с проводов;
  • изолирующие материалы;
  • измерительный мультиметр.

Виды электросчётчиков могут отличаться способами фиксации, поэтому необходимо приобрести не только провода с определенным сечением, изоляторы и УЗО с автоматическими выключателями, но также крепежи и трансформатор тока. Установка осуществляется в абонентский щиток при помощи монтажных планок.

Суть работы АСКУЭ

Авто система АСКУЭ считывает показания цифрового электросчетчика, далее передает эту (цифровую) информацию по своим сетям в диспетчерские пункты. Там эти данные принимаются и обрабатываются на специальном оборудовании с помощью специального программного обеспечения.

То есть система АСКУЭ состоит из трёх базовых частей:

  • Во-первых, контрольно-измерительная аппаратура устанавливаемая в электрический щит потребителя;
  • Во-вторых, это кабельные сети по которым передаются измеряемые данные;
  • В-третьих, это серверы, которые принимают и обрабатывают получаемые данные. Для работы системы необходимо специальное программное обеспечение.

Вполне понятная триада обеспечивающая работу любой автоматизированной системы.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: