Зарубежный опыт применения аскуэ

Быстрое развитие измерительной отрасли обуславливается социальными изменениями во всем мире. Высокая стоимость топлива, растущие потребности в питьевой воде и периодические нехватки воды и электричества привели к тому, что государственные организации стали требовать более точной информации об энергопотреблении.

Ключевой переменой стала необходимость более частого снятия показаний счетчиков. Несмотря на то, что некоторые коммунальные предприятия в мире все еще снимают показания со своих счетчиков только раз в год, а какие-то из них в считывании показаний полагаются на потребителей, очевидно, что требуются более надежные механизмы. Хотя показания счетчиков будут продолжать снимать вручную еще много лет, все больше требуются более подробная информация.

Сами потребители стали требовать более точных и достоверных счетов.

Поскольку счета за потребление энергии выросли, коммунальные службы были вынуждены контролировать цены и сокращать штаты сотрудников, тем самым уменьшая количество людей, которые могли бы снимать показания счетчиков. Системы АСКУЭ стали очевидным решением.

В мировом масштабе наибольшее количество систем АСКУЭ было внедрено в США, где фактическая доля их реализации составляет более 50% от всех видов счетчиков. У потребителей в Соединенных Штатах сейчас есть возможность сравнить работу различных коммунальных предприятий, обслуживающих одни и те же дома. Ускорение темпов внедрения систем стало наблюдаться в Европе в последние годы.

В некоторых странах хищение энергии – такая большая проблема (зачастую не оплачивается более 20% всего потребляемого электричества), что она заставила некоторые правительства выделять субсидии энергопредприятиям.

Очевидно, что многие проблемы, связанные с хищениями носят социальный характер и при помощи одной только технологии их не решить, но современные технологии измерения могут оказаться полезными.

Системы для расчетов по предоплате могут отключать потребителей от услуг снабжения электричеством, газом и водой, когда остаток их средств на счету израсходован, такая же технология используется для дистанционного отключения услуг.

Пример наброски:

Интерфейсы. Каналы и линии связи

Для сбора информации в АСКУЭ используются различные каналы связи с различными интерфейсами. Два класса каналов связи:

1. Проводные. RS-485, Ethernet, модемы связи по силовым сетям PLC и др.

2. Беспроводные. Радиомодемы, GSM/GPRS-связь, Wi-Max и др.

В настоящее время в системах АСКУЭ на разных уровнях используются множество протоколов обмена: Modbus, DLMS, IEC 1107, DNP3 и др.

Функции и принцип работы успд

УСПД предназначен не только для сбора данных со счетчиков, но и самостоятельной их обработки и передачи на верхний уровень. Используется в более сложных системах.

К УСПД помимо цифровых счетчиков можно подключить и индукционные счетчики с импульсными выходами, что дает возможность удешевить систему и не менять сразу все счетчики. В этом случае все данные остаются на уровне предприятия, а наверх предаются только необходимая информация о потреблении электроэнергии.

УСПД может передавать данные со значительно меньшей скоростью, а это снижает требования к каналам передачи данных. Можно попытаться использовать те каналы, которые уже есть. УСПД также упрощает задачу объединения системы АСКУЭ с системой управления предприятием, за счет применения различных протоколов связи. Во многих случаях применение УСПД позволяет повысить гибкость системы. Но часто можно обойтись и без него.

Функция преобразования для средней мощности по каналу учета АСКУЭ:

P_K= (N* K_i* K_u)/ (T* R),

где P_K – мощность (кВт), N – число импульсов, посчитанных в УСПД за интервал времени Т (интервал обычно имеет значения 3, 15, 30 мин, 1 час, сутки), Ki, Ku – коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения соответственно, R – передаточное число счётчика, имп./кВт*ч, имп./квар*ч.

Функция преобразования для электрической энергии W_K за сутки (месяц):

W_K= (N* K_i* K_u)/ R.

Функция преобразования для фактического относительного небаланса _ф, % за установленный интервал по отдельной группе:

_ф= (W₊ - W_-)* 100/ |W_MAX|,

где W_{+ ,} W_- - принятая и отпущенная за соответствующий временной интервал электрическая энергия, W_MAX – максимальное из значений W_{+ ,} W_-.

Допустимый небаланс для группы определяется по формуле:

,

где - допустимая среднеквадратичная погрешность расчета энергии за промежуток времени m по каналу i, входящего в точку учета j.

,

где _met (i,j) - класс точности счетчика, _tt (i,j) - класс точности трансформатора тока, _tn (i,j) - класс точности трансформатора напряжения, _sum (i,j) – суммарные потери (потери в линиях, трансформаторах и др.); - накопленная электроэнергия канала i, входящего в точку j за промежуток времени m, - накопленная электроэнергия для данной группы.