CC BY
20
УДК 004.75
А.Н. Митяев, *Д.Н. Митяева, В.О. Снитко
Омский государственный технический университет, г. Омск
* Омский научно-исследовательский институт приборостроения, г. Омск
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АСКУЭ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.
ВЫБОР СПОСОБА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ АСКУЭ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Необходимость автоматизации учета электроэнергии бытовых и мелкомоторных потребителей в последнее время становится все более актуальной задачей. Это связано с рядом существенных факторов.
Во-первых, постоянный рост тарифов на электроэнергию. Как следствие, потребители вынуждены в целях оптимизации расходов выбирать тарифы с «зонной» оплатой, типа, день-ночь. Программирование тарифного расписания приборов учета требует снятия прибора учета, доставка его в энергосбытовую компанию, установка после программирования с последующей опломбировкой. Все это занимает довольно много времени и требует материальных затрат. В то же время в автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) та же самая задача по заявке потребителя может быть произведена оператором энергосбытовой компании удаленно в течение нескольких минут.
Во-вторых, переход многих крупных промышленных потребителей на покупку электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ) приводит к тому, что доля объемов потребления электроэнергии населением в общем объеме отпуска энергосбытовых компаний значительно увеличивается [1]. С другой стороны население является наиболее «проблемным» потребителем, для которого характерны нерегулярность оплаты за электроэнергию, неточность самостоятельного снятия показаний и последующего расчета оплаты за энергию, частые случаи безучетного и бездоговорного потребления. Последнее особенно характерно для потребителей, проживающем в частном секторе, где существенно больше технических возможностей для воровства электроэнергии. Автоматизация учета позволяет решить указанные проблемы. В большинстве случаев для нужд АСКУЭ в частном секторе приборы учета устанавливаются на опорах воздушных линий либо шкафах учета, вынесенных на фасады домов. Это позволяет обеспечивать беспрепятственный доступ обслуживающего персонала и, напротив, ограничивает возможности недобросовестных потребителей для подключения к сети до учета. Кроме того, приборы учета, применяемые в АИИС КУЭ позволяют сохранять показания с заданной периодичностью и профиль нагрузки, что позволяет при необходимости проанализировать потребление электроэнергии того или иного объекта и, например, выявить его отклонение от потребления аналогичных периодов прошлых лет. Опционально приборы учета некоторых производителей позволяют удаленно отключать потребителей (например, по заявкам за неоплату) или ограничивать режим их потребления путем установки максимума нагрузки, превышение которого приведет к срабатыванию реле и временному отключению потребителя.
В-третьих, борьба с небалансами в электрических сетях, то есть с разницей между величиной электроэнергии, принятой в сеть, и электроэнергией, отпущенной из нее. В идеале небаланс должен сводиться к уровню технических потерь. Оперативное сведение балансов в системе АСКУЭ позволяет определять не только точную величину небаланса, но и характерные места возникновения нерациональных потерь, при условии обвязки всех потребителей, запитанных от той или иной трансформаторной подстанции (ТП) 6-10/0,4 кВ.
154
Как видно, применение АСКУЭ в бытовом и мелкомоторном секторе несет в себе выгодные моменты как для потребителей, так и для транспортеров и продавцов электроэнергии.
Рассмотрим детально вопрос выбора способа передачи информации с нижнего уровня системы (уровня счетчиков) на средний уровень (уровень устройств сбора и передачи дан-
ных), поскольку именно этот вопрос является наиболее сложным и актуальным при выборе и построении систем учета энергоносителей. Выделяют следующие типы связи [2]:
- Радиосвязь;
- PLC (Power Line Communication - способ связи через линии электропередач);
- GSM/GPRS (Global System for Mobile Communications — глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи/General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования);
- Ethernet (пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей);
- Коммутируемый выделенный канал;
- Bluetooth (беспроводная передача данных).
Очевидно, что для построения АСКУЭ бытовых и мелкомоторных потребителей наиболее целесообразен выбор из первых трех указанных способов, поскольку проводной Ethernet чрезвычайно дорог в монтаже и эксплуатации, выделенные каналы обладают низкой скоростью передачи данных, а Bluetooth способен передавать информацию лишь на расстояние 2-10 метров. Если же говорить о GSM/GPRS, то его главный недостаток состоит в том, что, несмотря на бурное распространение сотовых сетей, до стопроцентного покрытия ими большинства российских регионов еще довольно далеко. Кроме того, это не самый дешевый способ связи.
Таким образом, мы приходим к выводу, что основными характеристиками способа передачи для указанной цели являются:
- Экономичность;
- Простота монтажа и эксплуатации;
- Максимальная доступность;
- Высокая скорость передачи данных.
В Соединенных Штатах наиболее распространенным способом передачи данных в АСКУЭ бытового сектора является радиосвязь, в Европе - PLC [3]. Рассмотрим подробнее эти два способа, определив основные достоинства и недостатки каждого из них.
Возможны два способа передачи данных по радиоканалу: в лицензированной области частот и в общедоступной нелицензированной. В первом случае рабочая частота арендуется, в итоге получается отличное качество при ощутимых финансовых затратах. Во втором случае, получаем экономичный способ, но слабую помехозащищенность. Отметим также влияние на качество передаваемого сигнала погодных условий. Небольшое расстояние передачи радиосигнала требует увеличения мощности передатчика либо организации ретрансляционной сети, что особенно актуально в условиях городской среды. В целом имеем перспективный способ передачи сигнала, не требующий прокладки проводов.
Другой распространенный способ передачи сигнала в системах учета электроэнергии -PLC - способ передачи сигнала по силовым линиям электропередачи, принцип действия которого основан на частотной модуляции исходного сигнала. Основным преимуществом данного способа перед другими является быстрота и простота монтажа оборудования. Как правило, счетчики электроэнергии, разработанные для нужд АСКУЭ, уже имеют встроенные PLC-модемы. Недостатком такого способа передачи является так же, как и в предыдущем случае слабая помехозащищенность.
155
Если говорить об опыте эксплуатации тех или иных способов передачи данных в АС-КУЭ бытового сектора в Омском регионе, то стоит отметить, что наибольшее распространении здесь получил PLC. Этот способ применяется в системах АСКУЭ-быт МУПЭП «Омскэ-лектро» (на базе системы СУП-0,4) и филиала ОАО «МРСК Сибири» - «Омскэнерго» (на базе системы ОАО «Матрица»). В целом обе системы положительно себя зарекомендовали, однако отмечается уже названная проблема - низкая помехозащищенность, в связи с чем нередко происходит задержка сбора данных из-за высокочастотных шумов, которые зачастую генерируют вполне обычные бытовые приборы.
Таким образом, исходя из определенных ранее критериев оценки способов передачи информации в АСКУЭ бытового сектора, и, учитывая положительный опыт внедрения АС-
КУЭ бытового сектора с PLC-передачей, приходим к выводу, что данный способ связи имеет наибольшие перспективы для дальнейшего развития автоматизации учета электроэнергии бытовых и мелкомоторных потребителей.
Библиографический список
1. Тубинис, В. В. АСКУЭ бытовых потребителей. Преимущества PLC-технологии связи / В. В. Тубинис // Новости электротехники. Информационно-справочное издание. - 2005. -№ 2.
2. Сайт научно-технического центра «ARGO» [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.argoivanovo.ru/decision/?IBL=27&sec=y&ID=183, свободный. - Загл. с экрана. — Яз. рус.
3. Тубинис, В. В. Создание автоматизированной системы учета и управления потреблением электроэнергии в Италии / В. В. Тубинис // Электро. - 2004. - №_4.
