Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии ( АСКУЭ )

 

В настоящее время в России, в связи с проводимой реформой электроэнергетики, все более актуальна проблема внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ) на объектах электроэнергетики, промышленных предприятиях, а также в бытовом секторе для решения задач контроля, учета и экономии энергоресурсов. Одним из условий выхода потребителей на рынок покупки электроэнергии у независимых сбытовых компаний является наличие системы коммерческого учета электроэнергии [4.9].

С середины 90-х годов в большинстве энергосистем проводились достаточно активно работы, по внедрению АСКУЭ. Объектами автоматизации на этом этапе были в основном крупные электростанции, межсистемные и граничные подстанции в региональных энергосистемах, а также крупные промышленные потребители. К концу 90-х годов эти работы в основном были завершены и в настоящее время стоит задача внедрения систем учета на средних промышленных предприятиях и в жилищно-бытовом секторе. При автоматизации таких объектов на современном этапе появляется ряд новых задач, которые необходимо учитывать при проектировании и внедрении АСКУЭ:

· построение систем автоматизации на средних предприятиях на основе контроллеров с большим количеством каналов учета в большинстве случаев является избыточным. Для таких объектов необходимо устройство с меньшим количеством каналов учета и более дешевое по цене, но сохраняющее функциональные возможности предыдущих моделей контроллеров и отвечающее современным требованиям;

· при питании нескольких предприятий с одной подстанции возникает необходимость создания отдельных систем коммерческого учета для каждого предприятия с возможностью получения сводной информации о балансе подстанции службами поставщика электроэнергии и подстанции;

· необходимость создания АСКУЭ на крупных промышленных предприятиях, где наряду с коммерческим учетом необходим внутризаводской (технический) учет. Как правило, такие предприятия занимают большую площадь и имеют несколько территориально распределенных объектов автоматизации (производств, цехов). Для создания таких АСКУЭ необходима система сбора данных с сетевой архитектурой. Отдельные объекты автоматизации имеют небольшое количество точек учета (до 12-16 каналов), но в связи с большими расстояниями между объектами прокладка линий связи от электросчетчиков к одному контроллеру является достаточно трудоемкой задачей;

-   в последнее время в связи с реструктуризацией РАО «ЕЭС России» и новыми требованиями, предъявляемыми к работе на Федеральном оптовом рынке электрической энергии (мощности) (ФОРЭМ) все более широкое применение находят многофункциональные счетчики электроэнергии.

Исходя из вышеперечисленных тенденций, ведущие фирмы- производители электронного оборудования для систем контроля и управления разработали и начали выпуск контроллеров для АСКУЭ. Для примера рассмотрим контроллер СИКОН СЮ фирмы «Системы и технологии».

Центральным узлом контроллера является микроконтроллер SAB80C167 фирмы SIEMENS. В контроллере СИКОН СЮ применена многозадачная операционная система реального времени. Масштабируемое ядро операционной системы поддерживает функционирование до 32 процессов с возможностью выбора приоритета. Наличие системных вызовов ядра дает возможность управлять динамическими режимами диспетчеризации, распределением памяти, межпроцессорной коммуникацией и синхронизацией процессов. Все это гарантирует устойчивость измерений и сбора данных с электросчетчиков в темпе процесса и независимую одновременную передачу данных нескольким пользователям информации. Отличительной чертой контроллеров СИКОН СЮ является также набор из нескольких модификаций и сетевая архитектура. Благодаря этому они могут использоваться для решения большого круга задач при создании АСКУЭ [4.1].

Типовая структурная схема АСКУЭ на базе контроллера СИКОН СЮ представлена на рисунке 4.1. На схеме показана возможность подключения к контроллеру электросчетчиков различных типов (по импульсным входам и по последовательным интерфейсам) и разных пользователей информации. Схема представляет сетевую архитектуру системы учета. Данные с любого контроллера сети могут через интерфейсы одного из контроллеров передаваться на верхний уровень по выделенному каналу связи (физической линии) либо по телефонному или другим каналам связи.

Основные характеристики контроллера СИКОН СЮ:

· контроллер позволяет вести единые группы учета и синхронизацию времени контроллеров в сети Profibus;

· количество каналов для подключения счётчиков с импульсным выходом к одному контроллеру - до 16-и," обеспечивает подключение в сеть Profibus до 32 контроллеров, при этом общее число каналов системы учета может достигать 512-и; количество тарифных зон в сутки - до 12-и; - количество групп учёта в каждом контроллере - до 8-и, при этом общее число групп системы учета из 32 контроллеров может достигать 256-и;

· контроль данных об энергии и усредненной мощности за фиксированные подинтервалы (1, 3 или 5 минут) и интервалы времени (15, 30 или 60 минут), за сутки, месяц, квартал;

· контроль текущих значений энергии и показаний счетчиков;

· ведение графиков мощности;

· контроль данных о превышении лимитов мощности;

· контроллер ведет календарь рабочих, праздничных и нерабочих дней;

· совместим с основными типами счётчиков (индукционными, электронными, многофункциональными) разных заводов-изготовителей;

-   наличие в базовой модификации встроенного буквенно-цифрового пульта оператора;

·наличие упрощенной модификации (без встроенного пульта оператора), работающей в режиме удаленного контроллера;

·широкий температурный диапазон условий эксплуатации: от -10 °С до +50 °С (по спец. заказу от -40 °С до +70 °С).

Современные системы АСКУЭ и счетчики электроэнергии отечественных производителей адаптированы к требованиям отечественных стандартов и норм, отличаются использованием современной элементной базы, хорошо продуманными алгоритмами работы, современным программным обеспечением, отвечают всем требованиям Российских и международных стандартов, адаптированы к последующему наращиванию и модернизации.