Ктс «Альфа Смарт», «Альфа Центр»

29 июня 1999 года фирма «АВВ ВЭИ Метроника» в Москве пустила сборочный цех 1800 м² (построили за 5 месяцев). В цехе выпускаются счетчики «Альфа Плюс», «Евро Альфа», «Дельта» (100 тыс. счетчиков в год – 45 % рынка России), УСПД RTU-300, счетчики тепла FЗR, оборудование ETL 500 для цифровых каналов связи по линиям электропередачи 35–1150 кВ. С 2000 года производятся также счетчики воды и газа.

В 1998 году фирма «АВВ ВЭИ Метроника» выпустила АСКУЭ «Альфа-Мет», которая используется более чем на 200 предприятиях России. В 1999 появилась АСКУЭ «Альфа-Смарт», структура которой представлена на рис. П.2. В «Альфа-Мет» не используются УСПД RTU-300. Информация от счетчиков типа «Альфа» через мультиплексоры-расширители МПР-16 поступает сразу на диспетчерский пункт. Этим обеспечивается достаточная точность, надежность в работе, меньшая стоимость. В системе могут функционировать до 31 мультиплексора и до 16 счетчиков на мультиплексор. Мультиплексоры соединяются с компьютером через СОМ-порт (до 15 м), а счетчики могут находиться от мультиплексора на расстоянии до 1,5 км. Для больших расстояний используют модемы при наличии хороших каналов связи (АТС начала 1960-х годов не удовлетворяют требованиям передачи данных). При отсутствии каналов связи опрос счетчиков производится через оптический порт (необходимы портативные компьютеры и кабель Unicom Probe). Возможна

Рис. П.2. Структура АСКУЭ «Альфа-СМАРТ»

связь и через радиомодемы, но стоимость пары радиомодемов – от $ 6000 (до 50 км). Программное обеспечение «Альфа Мет 2.19» (ОС MS DOS) позволяет иметь 19 типов отчетов о коммерческих и технических данных, о параметрах и состоянии счетчиков. Однако используемая ОС MS DOS не удовлетворяла потребителей.

АСКУЭ «Альфа Центр», выпускаемая с 2000 года, перекрывает все возможности систем «Альфа-Мет», «Альфа-Смарт» и  заменяет их. (На рис. П.3 и П.5 представлены внешний вид УСПД RTU-300, на рис. П.4 – состав семейства RTU-300, в табл. П.1 – технические характеристики RTU-300, на рис. П.6 изображен состав ПО АСКУЭ «Альфа-Смарт»).

Программный комплекс «Альфа Центр» базируется на принципах клиент-серверной архитектуры (ОС Windows NT/2000, UNIX, СУБД ORACLE). Многопользовательская версия программного обеспечения позволяет организовать доступ к информации с нескольких десятков рабочих мест.

Рис. П.3. Внешний вид корпусного исполнения RTU-310 с ЖКИ и клавиатурой: 1 – шильдик; 2 – клавиатура для просмотра данных УСПД; 3 – дисплей (ЖКИ); 4 – оптический порт для считывания данных УСПД; 5 – место расположения клемм для подключения внешних устройств (счетчиков, модемов, персональных компьютеров); 6, 7 – места пломбирования УСПД

Рис. П.4. Состав семейства RTU-300

УСПД RTU-320	УСПД RTU-310 в корпусе без ЖКИ и клавиатуры	УСПД RTU-300 в шкафном исполнении

Рис. П.5. Внешний вид УСПД RTU-300

Таблица П1

Технические характеристики УСПД RTU

Наименование характеристики	RTU-320	RTU-310	RTU-300
Тип процессора	M68302 и TIMSP430	M68360 и TIMSP430	M68040 (МС68060) и TIMSP430
Память: DRAM, Мб	0,5–1,5	1–4	2–32
SRAM, Мб	0,0625–0,25	0,25–2	1–4
FLASH, Мб	1–2	1–2	2–4
Пульт управления (ЖКИ, клавиатура и оптопорт)	опционно	опционно	опционно
Поддержка Ethernet (ТСР/IP)	нет	да	да
Поддержка Profiebus	есть	есть	есть
Интерфейсы: RS-485	1	16 (max)	32 (больше, если шкаф)
RS-232	1	2 (max)	2 (больше, если шкаф)
RS-232 (Rx,Tx,GND)	1	16 (max)	32 (больше, если шкаф)
DIN входы (не больше)	16	80	256
Общее число каналов измерения (цифровой + импульсный)	32 (64)	64 (128)	256 (512)
Частота опроса (выбирается из 2 рядов), мин	1, 3, 5 15, 30	1, 3, 5 15, 30	1, 3, 5 15, 30
Возможность одновременной работы с различными частотами опроса	есть	есть	есть
Рабочая температура (расширенный диапазон)	0 – +70 °C –40 – +85 °C	0 – +70 °C –40 – +85 °C	0 – +70 °C –40 – +85 °C
Напряжение питания	180–264 V	180–264 V	180–264 V
Энергонезависимая память	есть	есть	есть
Срок хранения данных в энергонезависимой памяти, лет	3	3	3
Количество сезонов	4 (12)	4 (12)	4 (12)
Количество тарифов	до 48	до 48	до 48
Масса, кг	менее 7	менее 9	–
Габаритные размеры	265240140	265240330	–

Рис. П.6. Состав ПО АСКУЭ «Альфа-Смарт»

ПО «Альфа Центр» поставляется на CD (300–600 Мб), включая СУБД ORACLE. Комплекты инсталяционных пакетов прикладного ПО для сервера приложений, коммутационного сервера и АРМ пользователей (экранные интерфейсы, модули формирования отчетов).

На лицевой панели УСПД размешен ЖК-дисплей, шильдик, клавиатура и оптический порт, позволяющий считывать информацию с УСПД при помощи переносного компьютера. Под нижней пломбируемой крышкой расположены клеммы для подключения цепей питания и заземления УСПД, а также клеммник, на который выведены все интерфейсы УСПД.

Отметим, что фирма «АВВ ВЭИ Метроника» преобразована в ОАО «Эльстер Метроника», российское подразделение компании «ELSTER Metering», которую создали концерны АВВ и «Ruhrgas». Предполагается комплексное решение автоматизации учета энергоресурсов: счетчики различных энергоресурсов, УСПД, ПО, системы связи.

В контролерах автоматически формируется журнал событий, зафиксированных по дате и времени:

• начало измерения;

• перерывы в энергопитании;

• потеря и восстановление связи со счетчиками;

• программные и аппаратные перезапуски;

• корректировка времени в УСПД и каждом счетчике;

• изменение ПО и перепрограммирование.

Глубина хранения задается и составляет до 1000 записей. Содержание журнала передается по запросу внешних устройств.

После восстановления питания происходит автоматически перезапуск УСПД и сбор пропущенных данных со счетчиков, имеющих память. Протоколы обмена со счетчиками формируют повторные запросы до получения неискаженной информации.

В процессе эксплуатации АСКУЭ требуется производить отключения и замену счетчиков, изменение тарифной системы, Информация со счетчиков сразу после подключения следует в УСПД и на верхний уровень.

ПО «Альфа Центр» представляет данные в удобной для анализа форме. На рис. П.7–П.13 показаны некоторые примеры экранов и отчетные формы.

Рис. П.7. 15-ти минутные значения напряжения по фазам и другие параметры сети

Рис. П.8. Параметры потребления и сети по отдельным фидерам

Рис. П.9. Получасовое потребление энергии по отдельным группам потребителей

Рис. П.10. Детализация потребления энергии по отдельным группам потребителей

Рис. П.11. Получасовое потребление активной энергии по отдельным фидерам

Рис. П.12. Детализация потребления энергии по отдельным подстанциям

Рис. П.13. Текущие параметры электросети

Еще одним продуктом фирмы АВВ (Asea Brown Boveri), распространяемым инженерным центром «АВВ Реле – Чебоксары», является система «Micro SCADA» – АСУ электроснабжения промышленных предприятий. Система обеспечивает энергосбережение и диспетчеризацию энергоснабжения за счет того, что:

– технический и коммерческий учет энергопотребления позволяет оптимизировать параметры договоров на поставки энергоресурсов и снижение удельных норм энергопотребления подразделений фирмы;

– применяется специализированное оборудование нижнего уров­ня: контроллеры RTU-211, RTU-300, PLC, цифровые терминалы релейной защиты, автоматики и управления SPACOM, микропроцессорные счетчики, датчики энергоносителей: электроэнергия, тепло, пар, мазут, вода, газовые средства и др.

Программируемая система контроля и управления распределительной сетью «Micro SCADA» функционирует на базе стандартных офисных компьютеров и микропроцессоров, обеспечивая выполнение всех необходимых функций диспетчеризации.

Контроллеры RTU-211 позволяют:

– выполнять функции программируемого логического контроллера PLC;

– фильтровать дребезги шумов входных дискретных сигналов;

– проверять цепи управления вплоть до катушек включения/от­клю­чения;

– ввести сигналы по I и U, рассчитать активную, реактивную, полную мощность, cos φ без использования дорогостоящих счетчиков (благодаря наличию многоцелевого измерительного преобразователя).

Прикладной пакет «Open++» для планирования и управления работой электрических распредсетей среднего и низкого напряжения обеспечивает выполнение следующих функций:

– ведение базы данных по первичному оборудованию сетей (паспортная, эксплуатационная, справочная информация);

– сетевые расчеты (потокораспределения, напряжений, потерь мощности и падения напряжения, токов КЗ и замыканий на землю) в оперативном режиме с отображением результатов на схеме сети;

– отображение коммутационной схемы и электрического режима сети в виде динамически расцвечиваемой топологической схемы, привязанной к географическим координатам, с возможностью использования в качестве фона географических карт местности;

– оперативное управление сетью с использованием топологической схемы сети и однолинейных диаграмм подстанций;

– в фоновом режиме – имитационное моделирование переключений в сети с сопутствующим перерасчетом режима с проверкой уровня напряжений, ограничений элементов сети по нагреву, чувствительности релейной защиты; формирование бланков переключений;

– определение вероятности мест повреждений в сети на основе измерений и расчетных данных, отображение их на схеме сети; изоляция зоны повреждения путем планирования последовательности переключений; управление оперативно выездными бригадами с отслеживанием их местонахождения;

– автоматизированная подготовка заявок, разрешений, нарядов и т.п., связанных с выполнением работ; автоматизация, составление отчетов об аварийных и плановых отключениях в сети; введение статистики повреждений и отключений оборудования по участкам, подстанциям и фидерам, а также ряд других функций.

В системе «Micro SCADA» имеются и другие программные пакеты:

– подсистема коммерческого учета электроэнергии FOCUS, позволяющая ввести обработку и управление данными по потреблению энергии в режиме, близком к реальному времени;

– подсистема контроля пиковой нагрузки в реальном времени с 3-минутным прогнозом нагрузки и др.

Подобные АСУ выпускаются и другими фирмами. Фирма «Sterling Group» производит диспетчерскую интегрированную систему контроля и управления сетевым электроснабжением 0,4–110 кВ ДИСК-110.

Основные концепции АСУ не отличаются от подобных:

– стандартные открытые решения;

– четырехуровневое построение системы;

– организация общего информационного пространства;

– взаимодействие с существующими системами.

I уровень – уровень датчиков и исполнительных механизмов.

II уровень – уровень контроля и управления процессами (локальные системы регулирования на основе PLC).

III уровень – уровень человеко-машинных интерфейсов MMI и операторского контроля и межпроцессорного взаимодействия (SCADA-системы). Программное обеспечение на этом уровне представлено специальными продуктами для написания и конструирования SCADA-систем типа FS 2000, InTouch или RTAP/Plus.

IV уровень – уровень информации, необходимой для управления предприятием. Это уровень интегрированной информационной системы предприятия, корпоративной базы данных и крупных финансовых приложений (файл–сервер, сервер базы данных, компьютеры клиентов).