В статье рассматриваются основные принципы построения систем АИИС КУЭ. Приведен пример реализации системы коммерческого энергоучета на ОАО «РОТ ФРОНТ» c применение УСПД СЭМ 2+.
Группа компаний «Щитмонтаж», г. Москва
По прогнозам специалистов ведущих энергетических предприятий России, в 2010 году ожидается увеличение цен на электроэнергию. В связи с этим проблема сокращения и оптимизации расходов становится особенно актуальной. Сегодня, благодаря непрерывной интеграции новейших технологий в системы сбора, обработки, передачи и хранения данных, возможности управления процессом потребления энергии существенно расширяются. В качестве примера рассмотрим систему АИИС КУЭ, посредством которой возможно получение точной и оперативной информации об энергопотреблении на объекте учета. Система позволяет производить качественный анализ информации и, как результат, дает предпосылки к оптимизации и сглаживанию суточной кривой потребления энергетических ресурсов.
В зависимости от категории потребителей АИИС КУЭ бывают: регионального и локального уровня. При этом, как правило, и те и другие представляют собой сложную многоуровневую систему.
Первый, или нижний, уровень иерархической структуры системы представляет собой измерительные каналы. Основу измерительных каналов системы коммерческого учета составляют измерительные трансформаторы тока, напряжения и их вторичные цепи, а также цифровые многофункциональные электронные счетчики электроэнергии.
Второй, или промежуточный, уровень — уровень сбора и передачи данных. Здесь происходит прием, обработка, хранение, отображение информации, полученной от счетчиков электроэнергии, а также осуществляется автоматическая передача данных на автоматизированное рабочее место (АРМ) Энергосбытовой компании с использованием линий связи. На данном уровне размещается контроллер, обеспечивающий сбор и передачу данных по средствам модемов.
Третий уровень — автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера Энергосбытовой компании. Данный уровень представляет собой совокупность аппаратных, канало-образующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней системы, ее обработку и хранение. АРМ представляет собой персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением и каналообразующей аппаратурой. АРМ предназначено для дистанционной работы с контроллером, а также для составления отчетной документации.
Внедрение АИИС КУЭ осуществляется в несколько этапов
- предпроектное документарное и объектное обследование объекта автоматизации;
- разработка и согласование тех-норабочего проекта;
- закупка оборудования и материалов;
- электромонтажные и пуско-наладочные работы;
- метрологическая аттестация;
- опытная эксплуатация АИИС КУЭ;
- постоянная (промышленная) эксплуатация.
АИИС КУЭ обеспечивает
- оперативный контроль и анализ режимов потребления электроэнергии и мощности;
- оптимальное управление нагрузкой потребителей;
- получение и формирование данных на энергообъектах;
- концентрацию и передачу информации на верхний уровень управления, формирование на ее основе данных для проведения коммерческих расчетов между поставщиками и потребителями электрической энергии;
- получение отчетных документов за любой период благодаря наличию базы данных со всеми показаниями приборов учета.
Кроме того, АИИС КУЭ дает возможность обмениваться данными с другими серверами, при этом энергосбытовая компания автоматически получает показания счетчиков потребителей, что является основанием для выдачи квитанций на оплату. Следует отметить, что одним из существенных факторов в процессе обработки технических показателей и параметров является характеристики и технические возможности используемых устройств сбора и передачи данных (УСПД).
С целью создания многоуровневых АИИС КУЭ, а также для автоматизации контроля, коммерческого и технического учета электроэнергии и мощности на подстанциях, электростанциях, промышленных и
S`Структурная схема АИИС КУЭ на предприятии ОАО «РОТ ФРОНТ» приравненных к ним предприятиях ведущими инженерами совместного производства ЗАО «Микрон — Энерго», входящего в состав группы компаний «Щитмонтаж» (Россия), и УПП «Микрон» (Беларусь) было разработано УСПД СЭМ 2+.
SSСтруктурная схема АИИС КУЭ на предприятии ОАО «РОТ ФРОНТ»
Техническая характеристика
УСПД СЭМ 2+ обеспечивает прием информации со счетчиков различных типов по цифровому интерфейсу RS-485. Устройство СЭМ 2+ поддерживает протоколы обмена цифровых счетчиков: СС-301, Меркурий-230, СЭТ4-ТМ.02, Евро-Альфа, ЦЭ6850М, Энергия-9 и др. Предоставляет возможность опроса удаленных счетчиков по GSM-каналу по заданному расписанию. Глубина хранения графиков получасовой мощности составляет 62 суток. Число групп учета — до 32. Кроме того, предусмотрено подключение к устройству сотового модема для передачи информации в расчетный центр Энергосбытовой компании.
Таким образом, УСПД СЭМ 2+ позволяет
- Оперативно собирать информацию о выработке и потреблении электроэнергии, что позволяет предприятиям Энергонадзора, а также диспетчерским службам при необходимости, вводить ограничения на ее потребление.
- Организовывать многоуровневый учет выработки, распределения и потребления энергии, контроль мощности и расхода энергии потребителями с любой схемой электроснабжения. При этом учет может быть организован как всего предприятия, так и его подразделений по зонам суток, суткам и за расчетный период.
СЭМ 2+ является средством измерений электроэнергии и мощности, обеспечивающим взаимные расчеты между потребителями и продавцами электроэнергии, существенными конкурентными преимуществами которого являются:
- невысокая стоимость устройства;
- высокий уровень надежности;
- простота в эксплуатации и обслуживании;
- оперативные сроки доставки при установке и замене оборудования.
Рассмотрим возможности практического внедрения АИИС КУЭ на примере реализованного проекта для ОАО «РОТ ФРОНТ».
Параметры системы Объект: ОАО «РОТ ФРОНТ».
Количество точек учета: 9.
Сроки реализации: 4 месяца.
Цель проекта Создание и функционирование системы измерения, сбора, обработки и хранения данных о потребленной энергии на ОАО «РОТ ФРОНТ». С целью осуществления контроля, регистрации параметров энергопотребления, проведения финансовых расчетов и передачи данных в ОАО «Мосэ-нергосбыт».
Основное назначение АСКУЭ ОАО «РОТ ФРОНТ»
- Выполнение измерений 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии, характеризующих потребление ОАО «РОТ ФРОНТ».
- Автоматический сбор по запросу привязанных к единому календарному времени измеренных данных о 30-минутных приращениях электроэнергии.
- Хранение данных об измеренных величинах в специализированных базах данных.
- Обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом уровне (посредством пломбирования), а также на программном уровне (установка паролей и т.п.).
- Диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств системы.
Структурные уровни АИИС КУЭ ОАО «РОТ ФРОНТ»
Первый уровень — измерение энергопотребления электросчетчиками и передача информации с цифровых выходов электросчетчиков по интерфейсу RS-485 на контроллер СЭМ 2+. Счетчики коммерческого учета производят измерение 30-минутных приращений электроэнергии, обеспечивая измерение электроэнергии с нарастающим итогом и вычисление усредненной мощности за получасовые интервалы времени. Измеренные и расчетные данные хранятся в памяти счетчика.
Второй уровень — обработка параметров энергопотребления, вычислительные операции и накопление результатов за определенный период времени, передача информации по модемному каналу на вышестоящий уровень.
Третий уровень — обработка данных, полученных от локальной системы, их анализ и выдача отчетных форм о параметрах энергопотребления для автоматизированного рабочего места главного энергетика ОАО «РОТ ФРОНТ» и центра сбора данных ОАО «Мосэнергосбыт».
Сбор, обработка, накопление, хранение, отображение и передача информации об электроэнергии и мощности производится с помощью метрологически аттестованного и защищенного от несанкционированного доступа УСПД СЭМ 2+ производства ЗАО «Микрон-Энерго» (группа компаний «Щитмонтаж»).
Основные технические решения при внедрении АИИС КУЭ на предприятие ОАО «РОТ ФРОНТ»
Оборудование
- программное обеспечение «Energy for windows»;
- счетчики СЭТ-4ТМ.02;
- УСПД СЭМ 2+;
- трансформаторы тока и напряжения от производителя (ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока»).
На сегодняшний день свыше сотни важнейших объектов России и Республики Беларусь оснащены автоматизированными информационно-измерительными системами коммерческого учета электроэнергии, среди них:
ОАО «Мосэнергосбыт», МГУП «Мосводоканал», ЗАО «Атлант», РУПП «Витязь», РУП завод «Моги-левлифтмаш», ГЦРТ «Останкинская телебашня», ЗАО «Москабельмет», Комплекс «Храм Христа Спасителя» и многие другие. Внедренные АИИС КУЭ успешно функционируют на базе специализированных устройств сбора и передачи данных СЭМ 2+.
