CC BY
6
УДК 654.01
Ярабаева О.И. студент магистратуры 1 курса факультет «Отдел Аспирантуры и Магистратуры» ФГБОУ ВО «Поволжский Государственный Университет
Телекоммуникаций и Информатики» научный руководитель: Вержаковская М.А., к.ф.-м.н.
доцент Россия, г. Самара
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Аннотация: Данная статья посвящена автоматизированной системе контроля и учета электроэнергии. В связи с переходом к рыночной экономике, возникает необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, так как это соответствует экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии.
Ключевые слова: контроль электроэнергии, система учета, электроэнергия, автоматизированный учет электроэнергии.
Yarabaeva O.I. undergraduate of 1 course faculty "Department of the Postgraduate study and Magistracy" FGBOU IN "Volga region State University of Telecommunications and
Information science" Russia, Samara Research supervisor: Verzhakovskaya M.A.
k. f - m. s., docent AUTOMATED ELECTRICITY ACCOUNTING SYSTEM
Annotation: This article is devoted to the automated system of control and accounting of electricity. In connection with the transition to a market economy, there is a need to improve the efficiency of energy management, since this is in line with the economic interests of electricity suppliers and consumers. One of the ways to solve this problem is precise control and metering of electricity.
Keywords: electricity control, metering system, electricity, automated electricity metering.
Считывание показаний счетчика энергии является монотонной и дорогостоящей задачей. Теперь люди, читающие счетчики, идут к каждому счетчику и вручную снимают показания счетчика, чтобы выдать счет, который позже будет введен в программное обеспечение для выставления счетов и автоматизации платежей. Если процесс считывания показаний счетчиков и ввода данных по счетам может быть автоматизирован, то это уменьшит трудоемкую задачу и финансовые потери. «Система
автоматического считывания электрических счетчиков (AMR)» - это система учета, которая должна использоваться для сбора данных со счетчика и обработки собранных данных для выставления счетов и других целей принятия решений. Иначе, эту систему еще называют АСКУЭ -автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии.
Система автоматизированного контроля за отпуском и потреблением электроэнергии обеспечивает достоверный учёт, который одновременно выгоден ресурсоснабжающим организациям, хозяйствующим субъектам, собственникам жилья и государству. Совершенствование технологий обмена данными позволило существенно упростить коммерческий учёт энергоресурсов, снизить стоимость его внедрения [1].
Внедрение АСКУЭ позволяет автоматизировать учёт, добиться его максимальной точности, получить аналитическую информацию, которая необходима для разработки и корректировки программ по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. Эти данные принято называть «показания АСКУЭ». Что это такое, простыми словами не скажешь. Для этого нужно, прежде всего, понимать, как расшифровать «АСКУЭ», разложить это сложное явление на составляющие.
Рассмотрим подробнее АСКУЭ: как работает, из чего состоит, для чего используется.
Автоматизированная система учёта электрической энергии — трёхуровневая структура.
1. Нижний уровень составляют интеллектуальные приборы учёта (умные счётчики) электроэнергии с цифровыми выходами. Они обеспечивают непрерывное измерение параметров потребления энергоресурса в определённых точках и передачу данных на следующий уровень без участия обходчиков и контролёров. Для снятия показаний и обслуживания системы АСКУЭ достаточно одного диспетчера.
2. Средний уровень представляет способ передачи информации. Она состоит из устройств сбора и передачи данных, которые обеспечивают круглосуточный опрос приборов учёта в режиме реального времени и передают информацию на верхний уровень.
3. Верхний уровень — это центральный узел сбора и обработки информации, на который поступают данные со всех устройств сбора и передачи, включённых в систему. На этом уровне используется программное обеспечение АСКУЭ (личный кабинет), которое делает возможными визуализацию и анализ полученной информации, подготовку отчётной документации, начисление оплаты по показаниям, отображение данных учёта в ГИС ЖКХ.
Передача данных АСКУЭ и связь между элементами системы обеспечивается протоколами пересылки небольших объёмов информации по проводным или беспроводным каналам. Оптимальным решением для снятия показаний как в черте города, так и в сельской местности,
являются системы автоматизации коммерческого учёта, использующие беспроводной протокол LPWAN. Передачи небольших по объёму данных на дальние расстояния, разработанная для распределённых сетей телеметрии.
В соответствии с трёхуровневой структурой, принцип действия АСКУЭ можно представить в виде следующего алгоритма:
1. Электросчётчики посылают сигнал на устройство сбора данных.
2. Данные, полученные с приборов учёта, передаются на сервера сбора и обработки информации.
3. Информация обрабатывается операторами АСКУЭ с применением специально разработанного программного обеспечения.
Данные, полученные с помощью АСКУЭ, используются для корректного начисления потребителям платы за услугу энергоснабжения.
Автоматизация учёта электрической энергии стала возможна благодаря изобретению и выводу на рынок электронных счётчиков, которые также называют интеллектуальными или «умными» (рис.1). Электронный прибор коммерческого учёта — это базовый компонент АСКУЭ, первичный источник получения информации для остальных уровней системы.
Рис.1 - «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.
Автоматизированная система коммерческого учёта является результативным средством снижения коммерческих потерь электроэнергии. Она комплексно решает вопросы достоверного дистанционного получения данных с каждой точки измерения. Кроме того, она усложняет несанкционированное энергопотребление, оперативно оповещает о фактах вмешательства в работу приборов учёта, упрощает выявление очагов коммерческих потерь в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. В этом заключается зкономическая эффективность АСКУЭ.
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 [2].
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.
На основании всего вышесказанного, следует отметить, что точный контроль и учет электроэнергии, снимает вопрос с такой задачи, как повышение эффективности управления энергопотреблением.
Использованные источники:
1. Тайпит [Электронный ресурс] / Автоматизированный учет электроэнергии - Режим доступа: https://www.meters.taipit.ra/info/avtomatizirovannyj-uchet-ehlektroehnergii/, свободный. - Загл. с экрана.
2. Стриж [Электронный ресурс] / Что такое АСКУЭ - Режим доступа: https://uchet-jkh.ru/publikacii/askue-chto-eto-takoe.html, свободный. - Загл. с экрана.
3. Smart Energy [Электронный ресурс] / Сравнительная характеристика счетчиков - Режим доступа: https://www.smart-energy.com/top-stories/benchmarking-meter-reading-performance/, свободный. - Загл. с экрана.
4. Чичев С. И. Система контроля и управления электротехническим оборудованием подстанций. [Текст] / С. И. Чичев - М.: Спектр, 2011. -139 с.
