Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ)


Статус статьи

Не проверено экспертами


Назначение

Цели и задачи АИИС КУЭ:

  • получать достоверную информацию о количестве произведенной, распределенной и потребленной энергии и мощности по предприятию в целом и по каждому цеху в отдельности, что позволит избежать необоснованных выплат за потребленную электроэнергию энергоснабжающей организации и получить существенную экономию денежных средств для предприятия;
  • осуществлять своевременный учет расхода электроэнергии каждым абонентом сети без необходимости прямого доступа к приборам учета для сверки показаний;
  • снижать уровень затрат на обслуживание точек учета и организацию выписки счетов;
  • своевременно выявлять и устранять возможность безнаказанного хищения электроэнергии и других нарушений со стороны конечных потребителей электроэнергии;
  • осуществлять сбор и передачу данных на верхний уровень управления для проведения финансовых расчетов между поставщиком и потребителем электрической энергии как на розничном, так и на оптовом рынке электроэнергии;
  • управлять режимами энергопотребления как на предприятии в целом, так и отдельных цехов;
  • оперативно изменять величины заявленной мощности для двухставочных потребителей;
  • оперативно контролировать и анализировать режим потребления электроэнергии и мощности основными потребителями;
  • осуществлять диагностику технических средств АИИС КУЭ (анализ функционирования технических средств, и фиксация факта неисправности с указанием времени, места, вида и причины возникновения нарушения);
  • контролировать техническое состояние систем учета электроэнергии в электроустановках;
  • производить расчет небаланса по всем цепям доставки электроэнергии в распределительных сетях 6(10)/0,4 кВ;
  • повышать срок службы электрических сетей за счет оперативного контроля их симметричной нагрузки;
  • повышать уровень ответственности абонентов за своевременную оплату платёжных счетов;
  • получать возможность перехода на расчет по дифференцированному по времени суток тарифу;
  • обеспечивать отсутствие искажений при снятии показаний электросчетчиков за счёт исключения человеческого фактора.


Общие сведения

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) – совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих дистанционный сбор, хранение и обработку данных об энергетических потоках в электросетях. АИИС КУЭ необходима для автоматизации торговли электроэнергией. Также АИИС КУЭ выполняет технические функции контроля за режимами работы электрооборудования. Структурно-функциональная схема АИИС КУЭ представлена на рисунке 1.

ASKUE.PNG

Рисунок 1. Структурно-функциональная схема АИИС КУЭ

Процесс создания АИИС КУЭ включает в себя несколько этапов:

  1. предпроектное обследование;
  2. разработку и согласование технико-коммерческого предложения;
  3. выбор поставщика услуг;
  4. разработку, согласование и утверждение технических условий, технического задания на проект;
  5. производство и поставку оборудования;
  6. монтаж и пусконаладочные работы;
  7. сдачу системы в опытно-промышленную эксплуатацию, поверку системы и ее перевод в промышленную эксплуатацию.

.


Актуальность использования

На предприятиях-потребителях Крупным потребителям электроэнергии (фабрикам, заводам, портам и т. п.) АИИС КУЭ даёт следующие преимущества:

  • отсутствие необходимости в ручном снятии показаний множества электросчётчиков;
  • облегчение ведения многотарифного учёта электроэнергии;
  • облегчение прогнозирования затрат на электроэнергию;
  • контроль качества электроэнергии (не сертифицирован);
  • запись в журнале событий УСПД событий по отключению-включению фидеров, перекосам по токам и напряжению (данную информацию собирает счетчик электроэнергии и передает УСПД);
  • возможность автоматической передачи данных о количестве потреблённой электроэнергии в энергосбытовую организацию;
  • возможность выхода на оптовый рынок электроэнергии и мощности.

В сетевых организациях Сетевые организации с помощью АИИС КУЭ ведут учёт потерь энергии в трансформаторах и линиях электропередачи. Анализ данных, предоставляемых АИИС КУЭ, полезен также для определения перегруженных участков электросети и принятия решения об увеличении их пропускной способности. В генерирующих организациях Некоторые организации-производители электроэнергии предъявляют повышенные требования к частоте снятия показаний с электросчётчиков. Эти требования обоснованы необходимостью поддерживать оптимальные режимы работы оборудования и не допускать перерасхода энергоносителей. В том случае, когда невозможно ручное снятие показаний с требуемой частотой, единственным решением проблемы становится внедрение АИИС КУЭ. В энергосбытовых организациях АИИС КУЭ может быть использована энергосбытом не только для автоматизации выставления потребителям счетов за электроэнергию, но и для предотвращения конфликтов. Так как АИИС КУЭ может предоставлять одни и те же учтённые данные энергосбыту и потребителю одновременно, разногласия можно устранить до их перехода в конфликт.


Эффекты от внедрения (использования)

Внедрение АИИС КУЭ не только позволяет увеличить точность учета, но и способствует лучшему планированию и организации энергопотребления, что, в конечном счете ведет к энергосбережению. Особый экономический эффект достигается при выходе их на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ). Если завод создаст у себя автоматизированную информационно-измерительную систему и станет субъектом ОРЭ, то сможет напрямую, без посредников покупать энергию, что значительно выгоднее, чем перекупать ее у энергосбытовых организаций. Экономический эффект от использования системы на предприятиях в среднем 20-30% от годового потребления энергоресурсов, а затраты на внедрение окупаются за 3 - 6 месяцев. Прежде всего за счет:

  • снижения затрат на покупку электроэнергии (мощности);
  • отсутствия необходимости в ручном снятии показаний множества электросчётчиков;
  • увеличение сроков эксплуатации энергохозяйства за счет рационального использования оборудования;
  • облегченного ведения многотарифного учёта электроэнергии;
  • высокоточного прогнозирования затрат на электроэнергию;
  • автоматической передачи данных о количестве потреблённой электроэнергии в энергосбытовую организацию;
  • защиты информации от несанкционированного доступа и контроль над действиями персонала;
  • снижения затрат на штрафы за превышение мощности.


Принцип функционирования

Среди разработчиков АИИС КУЭ принято условное деление системы на нижний и верхний уровень. К нижнему уровню относится оборудование и микропрограммы, работающие непосредственно на объекте учёта. К верхнему уровню относится остальная часть системы, расположенная, как правило, в центре обработки данных и офисах контролирующей организации. АИИС КУЭ состоит из двух основных частей: информационно-измерительный комплекс и информационно-вычислительный комплекс. Современные АИИС КУЭ строятся на микропроцессорной основе. Информационно-измерительный комплекс (ИИК) — часть системы от проводника электроэнергии до электросчётчика. Трансформаторы тока, трансформатор напряжения и электропроводка, соединяющая трансформаторы со счётчиком, входит в состав информационно-измерительного комплекса. АИИС КУЭ, как правило, содержит несколько информационно-измерительных каналов. Информационно-измерительный комплекс относится к нижнему уровню АИИС КУЭ. Коммуникационной средой между счетчиком и УСПД (устройство сбора и передачи данных) может являться интерфейс RS-485, интерфейс RS-232, CAN интерфейс, GSM, радиоэфир, PLC - сеть 0,4кВ. Организация канала связи в коммуникационной среде осуществляется программными и аппаратными методами. Информационно-вычислительный комплекс (ИВК) — часть системы от электросчётчика до контролирующей организации. К ИВК относятся:

  • устройства сбора и передачи данных (УСПД);
  • каналы связи между электросчётчиками и УСПД;
  • серверы верхнего уровня;
  • коммуникационная среда и каналы связи между УСПД и серверами верхнего уровня (переход с нижнего уровня на верхний);
  • система обеспечения единого времени (СОЕВ);
  • автоматизированные рабочие места (АРМ) диспетчеров;
  • автоматизированные рабочие места администраторов системы;
  • каналы связи верхнего уровня, в том числе между серверами и АРМ смежных пользователей информации;
  • программное обеспечение верхнего уровня.

Коммуникационной средой между УСПД и серверами верхнего уровня может являться структурированная кабельная сеть, телефонная сеть с коммутируемыми каналами, Ethernet, GSM, волоконно-оптическая связь, радиосвязь, или Интернет. Организация канала связи в коммуникационной среде осуществляется программными или аппаратными методами. Под смежными пользователями информации о количестве потреблённой электроэнергии подразумеваются физические или юридические лица, имеющие право доступа к этой информации (например, потребитель и энергосбыт, сетевая и генерирующая организация и т. п.). АИИС КУЭ на микропроцессорных счетчиках Для получения более достоверной информации в АИИС КУЭ внедряют современные микропроцессорные счётчики, которые, благодаря их высокой точности 0,2S и 0,5S (ГОСТ 30206-94), позволяют получить более достоверную информацию об энергопотреблении. А это дает возможность точного сведения балансов, нахождение потерь и выявление неучтенных потребителей. Только на этом экономия может составить до 2 - 5%. Современный микропроцессорный счетчик – это фактически компьютер, установленный в точке учета. Он не только измеряет активную и реактивную электроэнергию в двух направлениях, но и фиксирует дату и время максимальной нагрузки для каждой тарифной зоны. После считывания информации со счетчика в компьютер строится график потребления активной энергии. Предприятие и энергосистема строят графики нагрузки каждого участка, цеха или производства за день, неделю или месяц. Анализ графиков и определение совмещенного максимума показывает, как надо скорректировать технологический режим работы. Это поможет в несколько раз снизить потребляемую мощность в часы пиковых нагрузок энергосистемы. Основное отличие таких счетчиков от обычных (индукционных) в том, что они представляют собой небольшой "бортовой компьютер". В таких счетчиках практически отсутствуют подвижные части, выполняющие измерения потребленного электрического тока. Счетчик обычно состоит из измерительных датчиков тока и напряжения (трансформаторов с улучшенными характеристиками), схем измерения (АЦП - аналого-цифровые преобразователи), микроконтроллера, обрабатывающего цифровые сигналы, памяти для хранения данных счетчика. Вся информация счетчика выводится на жидкокристаллическое табло.


Опыт применения



Ссылки


Архитектурные кейсы, связанные с технологией