Расшифровка АСКУЭ, структура и схема и оборудование

Организация точного и своевременного учёта расхода электроэнергии требовалась производителям давно. Около двадцати лет назад стали появляться разработки по конструированию продуктивных комплексов для проверки расходования электрической энергии. Они назывались автоматизированными системами контроля учёта электроэнергии (энергоресурсов) — системой АСКУЭ. На первых порах возникали определённые сложности, так как системы на базе микропроцессоров стоили очень дорого и монтировались только на крупных заводах.

Внедрение новых технологий

Сохранность и работу с данными должны были производить компьютеры. Это стало серьёзным препятствием для повсеместного внедрения и установки оборудования. Ситуацию облегчило появление доступных персональных ЭВМ и снижение цены на микропроцессорную технику.

С течением времени стали постоянно появляться новинки. Например, электронные приборы учёта, которые обеспечили точность установленных значений. Далее возникла недорогая мобильная система связи, что создало предпосылки для работы с беспроводными каналами. Появилась возможность быстрого доступа к хранилищам данных, возросла продуктивность ведения учёта.

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.

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:

  1. RS-485, являющийся кабелем с различными модулями, число которых может достигать тридцати двух. Данные передаются быстро, но используется он лишь на небольших потребителях.
  2. PLC, передающий информационные массивы с помощью проводов электроприбора.
  3. 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.

Потребители услуг

Все современные приборы учёта электроэнергии сконструированы так, что в любой момент могут войти в состав системы учёта (АСКУЭ) и транспортировки (АСТУЭ).

Существуют и приборы, выпущенные очень давно, не имеющие унификации с современными. Это не является препятствием для подключения, так как имеется специальное оптическое устройство, считывающее данные и отправляющее их на ЭВМ. Тем более отключать питание не придётся. Понятно, что современное учитывающее оборудование является компьютеризированным элементом схемы.

Такие приборы занимают лидирующие позиции при проектировании автоматизированных систем. Также существуют модели, промаркированные буквой «Д». Такие приборы тоже могут использоваться. В подобных устройствах имеется контроллер, имеющий телеметрический входной блок, обеспечивающий транспортировку данных. В этом случае применяется двухпроводной связующий канал.

Современные системы учёта развиваются очень быстрыми темпами и привязка к ним старых становится сложнее и дороже. Следовательно, проще и дешевле установить прибор, подходящий без многочисленных стыковок, а старую технику применять где-то в менее важных местах.

Система автоматизированного контроля учёта электроэнергии представляется многоуровневой, сложной схемой со сложными принципами функционирования. Все её компоненты должны быть связаны друг с другом, применять новейшее аппаратное и программное обеспечение.

Монтаж и обслуживание необходимо производить руками персонала с высшей квалификацией. Тогда система будет работать чётко и безотказно.

В настоящий момент можно выделить несколько крупнейших компаний, развивающих такие системы:

  • Мосэнергосбыт, работающий в Центральном регионе с многоквартирными домами.
  • ЗЕВС-Энерго, обслуживающая Поволжье.
  • Из энергетических компаний следует выделить казахскую организацию KEGOC.

Все они обладают мощными сетями, покрывающими огромные территории и имеют АСКУЭ собственной разработки.

АСКУЭсистема
технических и программных средств для
автоматизированного сбора, передачи,
обработки, отображения и документирования
процесса выработки, передачи и (или)
потребления эл. энергии(мощности) по
заданному множеству пространственно
распределенных точек их измерения,
принадлежащих объектам энергосберегающей
организации или абоненту.

В
состав АСКУЭ входят технические средства
и ПО.

К
техническим средствам АСКУЭ относятся:

  1. Измерительные
    трансформаторы тока и напряжения

  2. Счетчики
    электрической энергии

  3. Устройства
    сбора и передачи данных (УСПД)

  4. Средства
    телекоммуникаций

  5. Вычислительные
    средства

Программное
обеспечение АСКУЭ образуют:

  1. Программы
    функционирования и конфигурирования
    УСПД

  2. ПО
    телекоммуникационных средств

  3. ПО
    центра сбора и обработки данных

  4. ПО
    баз данных

  5. ПО
    АРМ

Виды:

  • Бытовые
    потребители

  • Жилые
    дома

  • Садовые
    товарищества и дачные кооперативы

  • Системы
    обслуживания до 50 абонентов

  • Системы
    обслуживания до 2019 абонентов

  • Промышленное

  • Коммерческое
    и техническое, однородное и неоднородное

Коммерческим
(расчетным)

называют учет поставки (потребления)
энергии для денежного расчета за нее.

Технический
(контрольный)

учет — учет для контроля процесса
поставки или потребления энергии внутри
предприятия по его подразделениям.

Цифровая
АСКУЭ

– цифровая измерительная система,
использующая в качестве основного
средства измерений в составе каждого
своего измерительного канала электронный
счетчик со встроенной в него цифровой
базой данных и с внешним доступом к ней
по цифровому интерфейсу.

Нецифровая
АСКУЭ

имеет в своем составе по крайней мере
один нецифровой ИК. Например, ИК с
число-импульсным представлением
результата.

Функции:

  • Автоматизированный
    контроль и измерение параметров

  • Сбор
    и учет данных по каждому счетчику
    индивидуально

  • Хранение
    параметров учета в БД устройства

  • Обеспечение
    контроля за соблюдением установленных
    режимов энергопотребления

  • Формирование
    отчетов для расчетов и анализа

  • Вывод
    расчетных параметров на устройства
    печати

Преимущества:

  • Более
    рациональное энергопотребление и
    повышение эффективности использования
    ресурсов

  • Доп.возможность
    применения различных тарифов за
    пользование электроэнергией

  • Автоматизированная
    обработка информации, хранение и
    представление данных в удобном виде

  • Построение
    многоуровневых систем,передача данных
    на другие уровни системы

  • Оперативные
    данные в удобном месте для анализа,
    получение информации через интернет

  • Внедрение
    систем контроля и защиты от хищения

Внедрение
системы АСКУЭ дает следующие возможности
предприятию:

1. Оперативно
контролировать и анализировать режим
потребления электроэнергии и мощности
основными потребителями.

2. Осуществлять
оптимальное управление нагрузкой
потребителей.

3. Собирать
и формировать данные на энергообъектах.

4. Собирать
и передавать на верхний уровень управления
информацию и формировать на этой основе
данные для проведения коммерческих
расчетов между поставщиками и потребителями
электрической энергии.

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%.

Видео по теме