Определение и особенности АСКУЭ PLC

 

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии — совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих дистанционный сбор, хранение и обработку данных об энергетических потоках в электросетях.

В настоящий момент существует острая потребность в недорогой, простой в обслуживании, надёжной и функциональной АСКУЭ для бытовых потребителей.

Задача создания такой АСКУЭ осложняется двумя факторами – большим количеством узлов учёта конечных потребителей и рассредоточением их на значительной территории, что существенно затрудняет доступ к ним через ставшие традиционными каналы передачи данных типа витая пара и интерфейс RS485.

Характерные особенности АСКУЭ PLC-контроль потребления электроэнергии осуществляется непосредственно по самой распределительной силовой сети 0,4 кВ, т.е. применена технология PLC как наиболее отвечающая критерию снижения себестоимости точки учёта вследствие отсутствия необходимости в специальных каналах связи с отдельно взятым электросчетчиком.

Сегодня возможны 2 варианта формирования системы сбора информации. Оба варианта предполагают употребление определённого типа оборудования PLC-связи (PLC-I и PLC-II). PLC-I при этом в большей степени ориентировано на создание АСКУЭ для бытовых потребителей, при этом основным мерилом в данном случае выступает стоимость учетной точки. PLC-II обладает большей функциональностью. Итак, АСКУЭ, которая спроектирована на базе PLC-I выполняет в основном статистические функции (сбор и обработку данных за определенное время), на основании их проводятся и анализ, и расчет. АСКУЭ, которая сформирована базе системы PLC-II кроме возможного учёта статистического с легкостью выполняет и оперативно-измерительные работы, то есть в режиме реального времени отслеживает, как потребление, так и качество энергетических носителей. АСКУЭ на базе оборудования PLC-II позволяет решать следующий круг задач:

– Дистанционное получение в автоматическом или ручном режимах от каждого узла учёта сведений об отпущенной или потреблённой электроэнергии.

– Расчёт баланса поступления и потребления электроэнергии с целью выявления и ликвидации потерь.

– Применение санкций против злостных неплательщиков путём ограничения допустимой мощности нагрузки или полного отключения энергоснабжения.

– Контроль параметров электросети с обнаружением и регистрацией отключений сетевого напряжения и отклонений параметров электросети от заданных уставок.

– Обнаружение фактов несанкционированного вмешательства в работу приборов учёта или изменение схем включения в электросеть.

– Анализ технического состояния или отказов приборов учёта.

– Подготовку отчётов об электропотреблении.

– Экспорт отчётов в биллинговые системы.

Преимущества использования оборудования PLC-II

Простая инсталляция системы. Инсталляция заключается в установке счётчиков и концентраторов, причём счётчики устанавливаются согласно типовым схемам включения и не требуют сложного конфигурирования.

Низкая стоимость точки учёта. Вследствие отсутствия специальных каналов связи между счётчиками и УСПД составляющих существенную долю в конечной стоимости АСКУЭ при использовании оборудования PLC-II стоимость точки учёта стремится к стоимости отдельного счётчика

Отсутствие ограничений по расстоянию. Каждый узел учёта является ретранслятором информационных пакетов.

Надёжная передача данных по силовой сети 0,4 кВ. PLC модемы концентраторов и счётчиков автоматически выбирают для передачи одну из 5-ти частот наиболее свободную от сетевых помех.

Управление мощностью и лимитом энергии. Позволяет дистанционно ограничивать недисциплинированных абонентов по мощности и выделенном лимите энергии вплоть до полного отключения электропитания.

Контроль параметров сети. Многофункциональные счётчики могут выступать в роли измерителей показателей качества электроэнергии и фиксировать дату и время выхода контролируемых параметров за заданные уставки.

Контроль технического состояния узла учёта. Отсутствие информации от счётчиков можно интерпретировать как выход приборов учёта из строя или манипуляции со способом включения счётчика в электросеть

Эксплуатация вне помещений. При существующей тенденции выносить узлы учёта за границы домовладений счётчики в зимний период оказываются подвержены воздействию низких температур. При этом затруднено чтение информации с ЖКИ, однако по интерфейсу приём данных происходит без затруднений.

Преимущества организации учета при помощи автоматизированных систем общеизвестны – такие системы многие годы применяются как за рубежом, так и в России на средних и крупных промышленных предприятиях. Кроме функций учета, они также осуществляют контроль и управление электропотреблением. Основной экономический эффект от применения этих систем состоит для потребителя в уменьшении платежей за используемую энергию и мощность, а для энергокомпаний – в снижении пиков потребления и уменьшении капиталовложений на наращивание пиковых генерирующих мощностей. Относительно низкое энергопотребление среднего российского бытового абонента, малый удельный вес «быта» в энергобалансе страны, практическое отсутствие технического обслуживания внутридомовых сетей и их незащищенность от проявлений вандализма, низкие тарифы для населения – делали до последнего времени экономически нецелесообразным простой перенос АСКУЭ промышленных предприятий даже в многоквартирные городские дома, не говоря уже о сельской местности. При существующих тарифах и перекрестном субсидировании они просто не окупали себя в разумные сроки.

Так как в энергобалансе России доля бытового электропотребления до последнего времени не превышала 12% в кВт•часах и 3–4% в рублевом исчислении, то сбору платы за электроэнергию, потребленную на бытовые нужды, не уделялось большого внимания, и он до сих пор осуществляется по принципу самообслуживания.

После ликвидации существующего в России перекрестного субсидирования и доведения тарифов на электроэнергию для бытовых потребителей до уровня себестоимости ее производства доля их платежей в балансе доходов сбытовых компаний существенно увеличится. Одновременно обострятся проблемы неплатежей и воровства электроэнергии. Мировой опыт свидетельствует, что если «быт» приносит более 20% доходов, то энергокомпании вынуждены принимать специальные меры по повышению уровня собираемости платежей от населения. Например, организовывать дистанционное автоматизированное снятие показаний со счетчиков, автоматизировать выписку счетов и т.д. В среднем по России доля платежей населения в суммарном доходе отечественных энергокомпаний в ближайшие 5 лет вряд ли превысит 15%. Однако в некоторых регионах эта доля уже приближается к критической, что, безусловно, приведет к отмене системы самообслуживания и заставит местные энергосбытовые компании заниматься выпиской счетов бытовым потребителям. Способствует этому и тот факт, что наиболее крупные промышленные потребители уходят на оптовый рынок электроэнергии, что резко увеличивает долю бытовых и мелкомоторных потребителей в распределительных компаниях.

Особенности систем АСКУЭ бытовых потребителей с передачей данных по каналам GSM

В настоящее время в различных регионах реализуются программы автоматизированного сбора показаний c приборов учета (AMR-системы и их развитие – AMI-технологии). АИИС КУЭ (автоматизированная информационно – измерительная система коммерческого учета электроэнергии)

РРЭ, использующая GPRS-каналы передачи, может строиться по двухуровневой или трехуровневой схеме, должна соответствовать требованиям системы обеспечения единства времени (СОЕВ) и гарантировать безопасность и надежность передачи данных. Внедрение АИИС КУЭ РРЭ позволяет осуществлять: учет отпущенной электроэнергии, контроль баланса полученной и отпущенной электроэнергии, контроль параметров качества электроэнергии, удаленное конфигурирование счетчиков электроэнергии и УСПД, а также удаленный сбор полной информации со счетчиков по запросу для разрешения конфликтных ситуаций с абонентами.

Типовая двухуровневая структура АИИС КУЭ:

– Верхний уровень – информационно-вычислительный комплекс центра обработки данных (серверы сбора, обработки и хранения данных, автоматизированные рабочие места). В масштабных системах для обеспечения связи с объектами учета между LAN диспетчерского пункта и сетью GSM-оператора организуется VPN-туннель. В простых системах достаточно иметь в диспетчерском пункте компьютер со статическим глобальным IP-адресом и выходом в Интернет;

– Нижний уровень – информационно измерительный, состоящий из приборов и каналов связи. Приборы учета устанавливаются на трансформаторных и распределительных подстанциях, ВРУ мелкомоторных потребителей, ВРУ муниципальных предприятий, ВРУ многоквартирных домов, вводах в индивидуальные дома частного сектора и т.п. Если на объекте устанавливается несколько приборов учета, то они объединяются в сеть по интерфейсу RS-485. GPRS-модем подключается к сети RS-485 и обеспечивает каналы связи для сбора показаний со всех приборов учета. Дополнительные входы модема позволяют организовать охранную и пожарную сигнализацию на объекте. Информация о возникновении нештатной ситуации оперативно передается на диспетчерский пункт по GPRS и одновременно во вневедомственную охрану и/или МЧС с помощью SMSсообщений.

При необходимости используется трехуровневая схема построения АИИС КУЭ, в которой на энергообъекте или в центре дополнительно устанавливается УСПД.