Для чего нужна система
Назначения данной системы заключаются в:
- непосредственном контролировании за количеством, частотой, качеством и другими показателями энергоресурса, который получают потребители;
- проведении анализа, а также накоплении и обрабатывании полученной информации, для проведения финансовых расчетов;
- повышении достоверности и надежности при подсчете количества потребляемого ресурса;
- уменьшении энергозатрат посредством системы, которая распределяет энергию и мощность на крупных предприятиях;
- экономии расхода электричества системой, вследствие чего и финансовыми затратами.
АСКУЭ производит финансовые расчеты между энергетической компанией и поставщиком автоматически.
Монтаж и подключение
Предварительно перед монтажом и подсоединением АСКУЭ необходимо спроектировать настоящую конструкцию. В этом случае берутся в расчет такие факторы как финансирование проекта, а также масштаб производства организации. В соответствии с проведенной калькуляцией, необходимо выбрать соответствующие модели счетчиков, а также дополнительное оборудование, которое будет отвечать необходимым требованиям.
Второй этап – установка. При этом устанавливаются все необходимые элементы, обеспечивающие работоспособность системы. Кроме этого производится электромонтаж кабельных электролиний, а также подключение всей аппаратуры.
На последнем этапе производится настройка всей системы. Этот этап также как создание проекта и монтирование имеет большую значимость. При этом нужно выставить четкие и нужные параметры для работы. Кроме этого необходимо иметь надежную и устойчивую линию передачи результатов. От этих обстоятельств зависит дальнейшая эффективность работы.
Подразделения
Итак, теперь становится понятны, что организовать систему АСКУЭ – это организовать несколько подразделений, каждое из которых будет выполнять свои функции. Рассмотрим каждое из них по отдельности.
Первый уровень
Приборами первого уровня являются обычные счетчики (электронные или индукционные), которые стоят у потребителя. Кроме счетчиков можно использовать специальные датчики, которые подключаются через интерфейс компьютера или через аналого-цифровые преобразователи.
Хотелось бы обратить внимание на один нюанс системы АСКУЭ – это возможности интерфейса. Для соединения датчиков с контроллерами используется интерфейс марки RS – 485 (это стандарт, который используется для физического уровня асинхронного интерфейса). Это самая популярная модель, которая нашла свое применение практически во всех системах, связанных с автоматизацией промышленных сетей
Это самая популярная модель, которая нашла свое применение практически во всех системах, связанных с автоматизацией промышленных сетей.
Так вот, в системе установлен приемник электронного согнала, его сопротивление составляет 12 кОм. То есть, получается так, что существуют определенные ограничения передатчика электронного сигнала, что создает ограничение на количество приемников этого сигнала. Поэтому данная модель (RS 485) может принимать сигналы только от 32 датчиков. Такое ограничение – минус.
Второй уровень
Это связующий уровень системы, на линии которого размещены различного типа контроллеров, обеспечивающих транспортировку данных (сигнала). Чаще всего эту роль выполняет преобразователь, который изменяет электронный сигнал от RS 485 на RS 232, идущий на персональный компьютер. Именно преобразованный сигнал может считывать компьютерная программа.
Третий уровень
Здесь собирается, обрабатывается, анализируется и храниться вся информация системы АСКУЭ. Основное требование к этому уровню – обеспечение специальной современной программой для настройки системы в целом.
Необходимо отметить, что все электронные счетчики, используемые для учета потребления электрического тока, оборудованы таким образом, чтобы без проблем подключиться к АСКУЭ. Правда, есть еще старые приборы, в которых данная функция отсутствует. Но и это даже не проблема, потому что для таких счетчиков можно дополнительно установить оптический порт, который будет считывать информацию и передавать ее на компьютер (установка порта может производиться уже на действующем приборе). То есть, современные электронные счетчики – это довольно-таки сложный электронный прибор.
Но не стоит думать о том, что только электронные счетчики могут быть использованы в системах АСКУЭ. Хотя они и являются основными
Обратите внимание на маркировку любого индукционного счетчика. Если в ней есть буква «Д», то и эти приборы пригодны для системы контроля. Суть в том, что в конструкции этого типа устройств установлен импульсный датчик с телеметрическим выходом
Именно он и обеспечивает передачу информации по двухпроводной линии связи
Суть в том, что в конструкции этого типа устройств установлен импульсный датчик с телеметрическим выходом. Именно он и обеспечивает передачу информации по двухпроводной линии связи.
Но стоит ли все это делать, то есть, использовать старые индукционные счетчики? Ведь, как говорится, это уже прошлый век. Все правильно, от них лучше избавиться, потому что увязывать их с современными АСКУЭ становится все сложнее и сложнее. Конечно, можно провести ряд подключений и обеспечить сеть современными приборами, которые преобразовывают информацию до интерфейса RS 232. Но все это сложно, да и стоит ли. Лучше установить современный электронный прибор учета, и этим решить все проблемы. А индукционные модели можно использовать для учета локальных участков.
АСКУЭ и АИИС КУЭ: отличия и общие черты
Помимо АСКУЭ, в электросетевом комплексе применяется также термин АИИС КУЭ. Расшифровка аббревиатуры содержит минимальное отличие: автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии.
С технической точки зрения различий между этими двумя терминами практически нет, если не учитывать классы АИИС КУЭ. Они лежат в правовой плоскости:
- Требования к АСКУЭ определяются «Основными положениями функционирования розничных рынков электроэнергии» (утверждены Постановлением Правительства РФ от 04 мая 2012 года № 442).
- Требования к АИИС КУЭ определяются Приложением 11.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра оптового рынка электроэнергии (утверждено Протоколом № 12/ 2015 заседания Наблюдательного совета Ассоциации «НП Совет рынка» от 21 августа 2015 года).
Таким образом, понятие АСКУЭ применяется в отношении розничных поставщиков и потребителей электроэнергии, в том время как АИИС КУЭ — в отношении её производителей и оптовых поставщиков, где наличие автоматизированной информационно-измерительной системы является основным условием для выхода на оптовый рынок. Класс точности для счётчиков коммерческого учета, включённых в такие системы, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения», а сами АИИС КУЭ обязаны пройти регистрацию в Росреестре и аттестацию контролирующим органом.
С принятием Постановления Правительства РФ от 04 мая 2012 года № 442, с 01 января 2012 года, АИИС КУЭ стала ограниченно применяться на розничном рынке.
В контексте данной статьи отличия АСКУЭ и АИИС КУЭ не представляются существенными, поэтому далее для удобства изложения мы станем оперировать общим термином — «АСКУЭ».
В чём преимущества АСКУЭ по сравнению с традиционным энергоучётом
Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии позволяет обеспечить точность и прозрачность взаиморасчётов между поставщиками и потребителями, а также реализует:
- точное измерение параметров поставки и потребления энергоресурса;
- непрерывный автоматический сбор данных с приборов учёта с отправкой на сервер и визуализацией в личном кабинете;
- ведение контроля за энергопотреблением в заданных временных интервалах;
- постоянное накопление и долгосрочное хранение данных даже при выключенном электропитании приборов учёта;
- быструю диагностику данных с возможностью выгрузки информации за текущий и прошлый периоды;
- анализ структуры энергопотребления с возможностью её корректировки и оптимизации;
- оперативное выявление несанкционированных подключений к сети энергоснабжения или безучётного потребления;
- фиксацию даже незначительных отклонений всех контролируемых параметров;
- возможность прогнозирования значений величин энергоучета на кратко-, средне- и долгосрочный периоды;
- удалённое отключение потребителей от сети с возможностью обратного включения.
Как следствие из вышеназванных факторов, внедрение АСКУЭ способствует энергосбережению, благодаря чему система в среднем окупает себя в пределах одного года.
Пора уже внедрять дистанционный способ снятия показаний приборов учета и автоматизированную обработку данных. Для этого у ресурсоснабжающих организаций есть все возможности.
Александр Варфоломеев, заместитель председателя комитета Совета Федерации по социальной политике
Таким образом, Правительство России однозначно отвечают на вопрос, нужна ли АСКУЭ. Проблемы, которые оно оставляет поставщикам электроэнергии, промышленным потребителям, управляющим компаниям и ТСЖ, сводятся к выбору оптимального оборудования для её проектирования и внедрения.
С точки зрения возможностей оптимизации учёта и энергопотребления, которые даёт АСКУЭ, минусы у системы практически отсутствуют. Они, конечно, есть, и связаны с конкретным её воплощением. Так, основными недостатками монтажа системы проводных АСКУЭ являются высокая стоимость и риск обрыва сети. Среди минусов беспроводных решений на базе GSM-протоколов следует выделить необходимость инсталляции сим-карты в каждый прибор учёта, высокую стоимость модемов, нестабильность сигнала при размещении счётчиков внутри железобетонных зданий или металлических шкафов.
Эти проблемы снимают решения для «умных домов» на базе ZigBee, М-Bus и Z-Wawe, однако радиус их действия (до 50 м) требует подключения дополнительных ретрансляторов, что увеличивает стоимость установки АСКУЭ и, соответственно, срок её окупаемости.
Как показывает анализ и сравнение современных технологий автоматизации энергоучёта, самым экономичным решением для внедрения АСКУЭ является технология LPWAN. Автоматизированная система, выстроенная по этой технологии не нуждается в дополнительном оборудовании: каждый прибор учёта одновременно является устройством сбора и передачи данных (средний уровень структуры АСКУЭ). При этом, его стоимость не намного превышает розничную цену обычного умного счётчика с аналогичными характеристиками.
Система «СТРИЖ» использует технологию LPWAN с радиусом действия 10 км, без концентраторов и ретрансляторов.
Система автоматизации учета электроэнергии для МКД, РСО и СНТ
В продолжение статьи:
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:
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.
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.
Счётчики АСКУЭ — что это?
Автоматизация учёта электрической энергии стала возможна благодаря изобретению и выводу на рынок электронных счётчиков, которые также называют интеллектуальными или «умными». Электронный прибор коммерческого учёта — это базовый компонент АСКУЭ, первичный источник получения информации для остальных уровней системы.
«Умные» электросчетчик АСКУЭ «СТРИЖ»
Счётчики для АСКУЭ трансформируют проходящий ток в измерительные импульсы, которые позволяют определить точное количество потреблённой электроэнергии, а также выдают другие параметры сети, важные для организации многотарифного учёта: ток, напряжение, частота, сдвиг фаз. Их отличительная черта от индукционных, электронных или гибридных приборов учёта состоит в наличии импульсного выхода или встроенного модема.
Благодаря включению в автоматизированную систему, эти электросчётчики могут в удалённом режиме:
- передавать данные и команды: сигналы о вмешательстве в их работу, о вскрытии клеммной коробки, о воздействии магнитом на счётный механизм;
- получать данные и команда: об отключении реле, об изменении тарифного расписания.
В зависимости от модификации, электросчётчики АСКУЭ могут обеспечивать накопление и хранение данных об энергопотреблении, работу в многотарифном режиме, вести учёт не только активной, но и реактивной энергии, дистанционно отключать потребителя от сети или восстанавливать энергоснабжение.
Кроме того, приборы отличаются по классу точности, номинальному напряжению и ряду других параметров. Это даёт потребителям возможность выбрать оптимальные приборы для интеграции в проектируемую систему коммерческого учёта, исходя из требований к её функциональности и экономичности.
Независимо от выбора производителя приборов учёта или разработчиков автоматизированной системы, счётчики, интегрируемые в АСКУЭ, должны соответствовать требованиям ГОСТ 31819.21–2012 (62053–21:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21» и быть внесёнными в государственный реестр средств измерений, а их применение необходимо согласовать с поставщиком электроэнергии.
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.
Определение видов АСКУЭ и АСУЭ
Сейчас применяются следующие системы коммерческого учёта:
- употребление на линиях энергообслуживания бытовых потребительских организаций (комплекс АИИС КУЭ — автоматизированная информационно-измерительная структура);
- применение в жилищном фонде;
- использование для частников: дач, садов, прочих потребителей;
- комплексы коммерческого контроля до пятидесяти абонентов;
- схемы, позволяющие учитывать данные до одной тысячи клиентов.
С юридической стороны она несколько отличается от первоначальной разработки. Система КУЭ создавалась в основном для оптовых рынков мощностей и электроэнергии. Рассматриваемая система заточена первоочерёдно на розницу.
Функции системы автоматизированного КУЭ
Схем для структурного контроля расхода энергии большое количество. Например, она может обрабатывать данные компаний, передающих электроэнергию в автоматическом режиме. Также неоспоримым достоинством будет доступность контроля тепловой и электрической энергии у разных хозяйствующих субъектов, начиная с отдельного дома и заканчивая промышленным объектом.
Основными направлениями учёта являются:
- Непрерывный контроль расхода электроэнергии.
- Регистрация применения энергии по разнообразным тарифным ставкам.
- Передача числовых данных по диспетчерским заявкам.
- Корректировка сезонных временных переходов.
- Создание и сохранность данных в центральном массиве.
- Автоматизация информации о затратах электричества на пиковых интервалах, то есть через тридцать минут.
https://youtube.com/watch?v=oZC5L725x_I
Составные части системы учёта
Комплекс АСКУЭ построен на следующих элементах:
Программируемые средства и приборы, ведущие энергетический и мощностный учёт.
Первичной составляющей будет цифровой элемент, учитывающий, собирающий и передающий информацию. Здесь задействованы устройства на базе электронных микрочипов секции учёта. Главное их достоинство — умение разделять активную и реактивную энергии и разнонаправленные мощности. Такие приспособления запоминают пиковую нагрузку по часам максимума и сохраняют эти сведения. Отдельные модули могут замерять также напряжение в сети, посадки, частотные характеристики.
Собранная информация транспортируется по каналам связи. Если они не работают, то данные сохраняются на некоторый временной интервал в запоминающем устройстве.
Коммуникационное оборудование.
Коммуникационные возможности — это специальные отдельные линии телефонной связи с необходимым телекоммуникационным оборудованием: всевозможные модемные приставки.
Компьютерная техника со специально установленными программами.
Третьим элементом АИСКУЭ стали компьютерные комплексы и программы, собирающие и передающие данные. Они работают как с отдельным потребителем, так и по нескольким одновременно. Используются разнообразные типы подключений при транспортировке информации:
- RS-485, являющийся кабелем с различными модулями, число которых может достигать тридцати двух. Данные передаются быстро, но используется он лишь на небольших потребителях.
- PLC, передающий информационные массивы с помощью проводов электроприбора.
- Мобильный, использующий беспроводные модемы.
Непосредственно сами приложения с базами данных.
Ну и, наконец, программы для обмена информацией с остальными участниками системы является четвёртой составляющей АСКУЭ.
https://youtube.com/watch?v=FoW5zJBWGBg
