Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии для розничного рынка
+7-903-577-17-01
+7-925-529-23-88
Заказать звонок
master-prof07@yandex.ru

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ПОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Рынок автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) в России охватывает все отрасли большой и малой электроэнергетики. Как следствие, на рынке АСКУЭ существует большое количество различных компаний разработчиков и интеграторов таких систем. Принципиальное построение систем в различных областях схоже, но все-таки есть различия в объемах и задачах, стоящих перед компаниями, ориентированными на определенный сектор рынка. В данной статье речь пойдет об автоматизированных системах коммерческого учета сориентированных для учета электроэнергии на розничном рынке электроэнергетики.
 
 
АСКУЭ для розничного рынка
 
Еще год назад рынок автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии, предназначенных для внедрения на розничном рынке, имел достаточно неплохие перспективы развития, которые основывались на интересе к новым технологиям и, как следствие, – финансировании этой области со стороны энергосбытовых организаций, муниципалитетов и государственных фондов. Но в нынешних условиях сокращения расходов и дефицита бюджета интерес к таким системам угас. Тем не менее интерес к системам есть и исходит он от коммерческих организаций, для которых выполняемые системой функции являются достаточно значимыми. В нашей практике основными заказчиками систем АСКУЭ выступают обслуживающие компании, товарищества собственников жилья и сектор коттеджной и дачной застройки. Причины такого интереса кроются в том, что эти потребители расплачиваются за электроэнергию со энергосбытовыми компаниями по единому «вводному» счетчику электроэнергии, а остальные проблемы по сбору средств с абонентов ложатся на их плечи. В целях предотвращения задолженности перед сбытовыми компаниями они ищут пути по более жесткому контролю над потреблением электроэнергии и расчетами с абонентами.
 
 
Задачи и цели. Какой хотят видеть АСКУЭ?
 
Заказчики систем АСКУЭ порой выдвигают немыслимые требования к системе, которые подчас реализовать и вовсе невозможно, но в большинстве случаев от системы требуется обеспечение следующих функций:
- сбор и хранение среза данных о накопленной электроэнергии раз в день или по расписанию дает возможность определения количества электроэнергии за определенный промежуток времени, а в некоторых случаях помогает выявлять незаконные подключения к электросети;
- выдача итоговых данных по накопленной электроэнергии раз в месяц на экран и в бумажной форме позволяет упростить расчет с абонентами за электроэнергию;
- выдача основных показателей качества электроэнергии в любой точке учета позволяет анализировать потери электроэнергии, планировать работы по подключению новых счетчиков и монтажу силовых линий, а также оценивать нагрузку на линии и принимать такие решения, как подключение новых трансформаторов или замену линий передачи электроэнергии;
- возможность подключения «вводного» счетчика электроэнергии в систему – во многих случаях для этого требуется установка еще одного счетчика, так как для подключения к существующему счетчику требуется разрешение энергосбытовой организации, да и чаще всего счетчик просто не удовлетворяет требованиям системы. Тем не менее функция дает наглядное представление пользователю не только о фактическом потреблении, но и о потерях на линиях электропередачи;
- передача данных по силовым линиям снимает необходимость тянуть дополнительные линии связи и упрощает монтаж, что существенно удешевляет систему, особенно это важно в случаях с коттеджными и дачными кооперативами, где из-за больших расстояний монтаж линий связи обходится Заказчику достаточно дорого. Еще один плюс такой организации канала связи – простота расширения системы (обслуживающей организации достаточно монтировать подготовленный счетчик силами штатного электрика, а не вызывать для этого монтажников компании-интегратора АСКУЭ).
 
Описанные задачи во многом решаются с помощью оборудования и программного обеспечения разработчика систем АСКУЭ, но существуют и задачи, которые невозможно охватить единым подходом. Решения этих задач ложится на интеграторов систем АСКУЭ, которые вырабатывают индивидуальный подход к каждому клиенту. К примеру, приведем несколько задач, которые решаются компаниями-интеграторами, помимо настройки вышеуказанных функций системы:
- разработка программного обеспечения по анализу полученных данных для построения графиков и отчетов по анализу качества и количества потребляемой электроэнергии за определенные промежутки времени;
- ведение базы данных по абонентам системы;
- объединение систем учета воды, тепла и электроэнергии в единую систему расчета с абонентами;
- выставление счетов абонентам для оплаты по форме, утвержденной Заказчиком;
- ведение базы данных по расчетам с абонентами.
 
На примере этих задач хотелось бы показать, что роль компании-интегратора не сводится к монтажу оборудования и настройке программного обеспечения, а имеет более широкое значение. Компания, внедряющая системы АСКУЭ, должна быть готова к решению таких задач.
 
 
Выбор оборудования для систем АСКУЭ
 
Компания ЦРСА имеет собственный штат разработчиков программного обеспечения с большим опытом работы в построении систем АСКУЭ на оборудовании различных производителей, поэтому выбор аппаратной части для нас не привязан к определенному производителю и диктуется следующими факторами:
- надежность работы оборудования;
- открытость программного обеспечения и протоколов обмена;
- наличие всех необходимых разрешений, сертификатов и т.п.;
- наличие у производителя собственной производственной базы;
- наличие качественного сервисного обслуживания;
- конкурентоспособная ценовая политика;
- удобство монтажа оборудования;
- возможность реализации на оборудовании производителя максимума задач, ставящихся перед системами АСКУЭ в жилом секторе.
 
В настоящее время наша компания остановилась на оборудовании концерна «Инкотекс», выпускаемом под торговой маркой «Меркурий», которое удовлетворяет большинству перечисленных требований.
 
 
«Классический» вариант внедрения АСКУЭ
 
Технические особенности при внедрении систем АСКУЭ зависят от конкретных целей и задач, которые ставит Заказчик. Пример простейшей системы выглядит следующим образом.
 
В жилом доме устанавливаются счетчики электроэнергии со встроенным или выносным PLC-модемами, которые раз в сутки или чаще передают данные на устройство сбора и передачи данных (УСПД или концентраторы), где данные аккумулируются и хранятся на протяжении 4–12 месяцев. УСПД в данном случае играет роль сервера (клиент-серверная архитектура), PLC-порты которого настроены только на прием данных и периодическую передачу синхросигнала. Данные в УСПД хранятся в виде среза накопленной электроэнергии на конец каждого месяца. Концентраторы могут располагаться как в помещении трансформаторной подстанции, так и в любом другом месте, имеющим прямое трехфазное подключение ко всем линиям электропередачи. По сети RS-485 или USB УСПД имеет возможность подключения к станции оператора, которая также является «клиентом» УСПД и имеет возможность запроса данных с УСПД как по расписанию, так и в ручном режиме. 
 
В качестве программного обеспечения диспетчерского пункта в простейшем варианте мы используем программу, поставляемую вместе с оборудованием, которая позволяет: 1) выводить таблицы о накопленных значениях за текущий и предыдущий месяцы, 2) привязывать эти значения к фамилиям абонентов, 3) переводить данные в формат программы Excel, что во многих случаях бывает достаточно при внедрении системы. Кроме того, программное обеспечение позволяет делать выгрузки в XML формате для отправки данных о потреблении в Энергосбытовую компанию.
 
 
Возможные проблемы и их решения
 
Проблемы в такой организации системы АСКУЭ возникают, как правило, в передаче информации от счетчиков электроэнергии к концентраторам, особенно если система устанавливается не в жилом доме, а в дачном кооперативе, где длина одной лини электропередачи может превышать 1500 м и синхросигнал от концентратора или сами данные попросту «затухают» на линии. Кроме того, качество силовых линий на многих объектах оставляет желать лучшего, и заявленные расстояния передачи сигнала могут сокращаться вдвое, а то и втрое. Для решения этих проблем предлагаются следующие пути решения:
- проверить уровень сигнала на линии с помощью тестирующего оборудования и по возможности выявить и исправить причины затухания, будь то «скрутки», плохие контакты или износ линий;
- установить усилители сигнала на линиях электропередачи, которые работают как повторители сигнала, но при этом необходимо знать, что в сети не должно быть более одного повторителя. Этот факт накладывает на длину линий достаточно ощутимые ограничения, и в нашей практике мы не рекомендуем внедрение системы на объектах, где длина силовых линий в один конец превышает 1200 метров.
 
Кроме перечисленных проблем иногда возникают и вопросы, напрямую связанные с качеством оборудования, а именно с качеством компонента, входящего в состав этого оборудования. Казалось бы, отработанные годами технологии учета электроэнергии не должны подводить и вопросов к счетчикам быть не может, и это правильно, но вопросы порой возникают не к самим счетчикам, а к встроенным модемам. К примеру, некачественная батарейка, поддерживающая работу PLC-модема, может привести к потере сигнала от устройства через год или два после внедрения системы, и обнаружить причину потери сигнала бывает достаточно проблематично, да и замена счетчика связана с рядом проблем. Поэтому особый акцент делается на качестве оборудования и обязательной проверки счетчиков перед монтажом.
 
 
 
Второе поколение системы
 
Вышеописанный вариант внедрения системы, к сожалению, часто не удовлетворяет всем поставленным задачам. Упирается это в невозможность доступа ко всем данным счетчика по предлагаемому PLC-интерфейсу. В настоящее время на рынке АСКУЭ появляются системы, поддерживающие возможность связи счетчиков и концентраторов в режиме запрос-ответ (далее – PLC-2). Модем, установленный в электросчетчике, способен принимать и передавать запросы, полученные из силовой сети, в основную программу счетчика и транслировать обратный ответ. Ранее такая возможность получения информации была доступна только при подключении счетчика по интерфейсам RS-485 и CAN. К сожалению, стоимость оборудования систем PLC-2 заметно увеличилась и во многих случаях для решения таких задач, как контроль качества электроэнергии, целесообразно использование предыдущего поколения счетчиков в связке с интерфейсом RS-485. Тем не менее в случаях с передачей данных на большие расстояния и необходимостью монтажа системы без прокладки дополнительных интерфейсных каналов эта технология находит своего потребителя. Помимо всего прочего, к плюсам систем PLC-2 относится и более совершенная система передачи данных по PLC, имеющая автоматическую настройку повторителей сигнала (до 15 точек), повторителями в данном случае выступают сами счетчики. Кроме того, нельзя не сказать о встроенных силовых реле, установленных в счетчиках с поддержкой PLC-2, которые позволяют отключать питание от нагрузки (к примеру, освещение улиц) с диспетчерского пульта. Также с диспетчерской можно отключить и любого абонента, к примеру, за неуплату, но следует помнить о том, что такое отключение возможно только по решению суда и надо быть осторожными при передаче пользователям таких инструментов воздействия на абонентов.
 
 
Передача данных на диспетчерский пункт
 
При решении задач передачи данных на большие расстояния от УСПД до диспетчерского пункта мы предлагаем использование каналов GSM CSD (режим передачи данных). Эта технология наряду с SMS стала уже классической для решения задач диспетчеризации объектов. В своей работе мы используем разработанный компанией «Инкотекс» GSM-шлюз, подключаемый к концентраторам по сети RS-485. С момента подключения шлюз начинает транслировать полученные запросы от диспетчерского пункта и ответы концентраторов по GSM-каналу и не требует никаких дополнительных настроек. Для соединения по GSM-каналу на диспетчерской станции устанавливается любой GSM-терминал, к примеру, Siemens MС35i или аналог. Выбор оператора связи также не имеет значения, так как режим передачи данных поддерживается всеми ведущими GSM-операторами. Наладчику системы остается только подключить необходимую услугу и установить SIM-карты в модемы.
 
 
Дополнительное программное обеспечение систем АСКУЭ
 
Для простых систем АСКУЭ, описанных выше, наша компания предлагает использование бесплатного программного обеспечения, но во многих случаях этой программы бывает недостаточно. На сегодняшний день «Инкотекс» предлагает коммерческое программное обеспечение «Меркурий-Астра» – это новый продукт, поддерживающий большинство функций управления и диспетчеризации систем PLC-2, который постоянно развивается и пополняется новыми функциями в рамках технической поддержки «Инкотекс». Но исторически сложилось, что наша компания не использует коммерческого программного обеспечения диспетчерского пункта в системах АСКУЭ. Это связано с тем, что для нас принципиальна открытость и гибкость программного обеспечения для интеграции его в сторонние программы (базы данных, бухгалтерские программы и т.п.). К примеру, можно привести одну из задач, решаемую нами на одном из объектов в Московской области для ТСЖ «Родники» (пос. Родники). В жилом доме необходимо настроить передачу с монтированных там счетчиков электроэнергии и воды на диспетчерский пункт и разработать программное обеспечение расчета с абонентами (биллинговую систему). Система монтировалась и разрабатывалась совместно с нашими партнерами – монтажной организацией ООО «Берегите Воду» и предприятием – производителем узлов учета воды ООО «НПП Тепловодохран».
 
Программное обеспечение диспетчерской, разработанное нашей компанией, предоставляет единый интерфейс для сбора данных со счетчиков воды и электроэнергии, хранения этих данных в единой базе, ведение базы данных по всем абонентам. С помощью программного обеспечения пользователь имеет возможность распечатывать единые платежные документы как для одного, так и для всех абонентов единовременно. В единый платежный документ помимо электроэнергии и водоснабжения включены расчеты по стоимости квартплаты, тепла, вывоза мусора и др. При расчете стоимости услуг программное обеспечение учитывает площадь квартиры абонента, количество жильцов квартиры, предоставляемые льготы и задолженности по оплате за предыдущие месяцы.
 
Архитектура системы АСКУЭ в данном проекте не отличается от описанной выше. Данные с электросчетчиков передаются по стандарту PLC на концентраторы, которые опрашиваются програм­мным обеспечением диспетчерской по USB-интерфейсу. Водосчетчики подключены к этажным концентраторам «Пульсар» по радиосвязи, к которым также есть доступ по сети RS-485. Сложности при реализации этого проекта возникали в основном из-за нестандартности протоколов обмена данными концентраторов. И если протокол обмена концентраторов «Пульсар» приближен к знакомому всем разработчикам протоколу MODBUS, то концентраторы «Меркурий» имеют своеобразный протокол обмена, который требует предварительного изучения и проработки. В остальном разработка программного обеспечения – это разработка классической малой биллинговой системы, реализация которой не представляет больших трудностей для опытных программистов.
 
 
Заключение
 
Несмотря на некоторую разочарованность в автоматизации систем коммерческого учета, которую можно услышать от инженеров сбытовых организаций, я думаю, что у систем АСКУЭ все-таки большое будущее. Ведь удорожание энергоресурсов требует серьезного контроля над их расходами. Многотарифные системы расчета с потребителями увеличивают нагрузку на биллинговые системы энергосбытовых организаций. Требования экономии электроэнергии нуждаются в лучшей оценке качества и выявлении потерь передаваемой электроэнергии. Прогресс и новые технологии не сочетаются с неудобными абонентскими книжками. Поэтому я считаю, что современные условия дают большой потенциал применению автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии во всех секторах электроэнергетики, не исключая розничного рынка.
 
Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(23)_2009

ВОПРОСЫ? ОТПРАВЬТЕ НАМ СООБЩЕНИЕ

Отправляя форму, вы подтверждаете своё согласие с политикой конфиденциальности