Автоматизация технологических процессов и производств

Вдальнейшем эти недостатки были устранены, но раньше, чем это было сделано, появился ряд АСКУЭ, уже не имевших этих недостатков и более перспективных для применения.

ВКТС «Энергия» появились:

УСПД типа Е443М2 (EURO), имеющие память хранения 5-минутных значений по 16/32 каналам на глубину до 24 суток и полудуплексную связь с платой полудуплексной связи (ПДС) на верхнем уровне;

возможность автоматической синхронизации УСПД перед каждым опросом;

базовое программное обеспечение (версия М1.01) с WINDOVS NT/2000 и применением реляционных СУБД внедряется.

13.6.СОВРЕМЕННЫЕ АСКУЭ

ВРоссии выпускается много комплексов технических средств для АСКУЭ. Часть из них предназначена для контроля и учета электроэнергии (табл. 13.1). Более предпочтительны АСКУЭ, позволяющие производить учет и контроль всех видов энергоресурсов

(табл. 13.2).

Имеются и другие АСКУЭ, кроме указанных в таблицах:

1. Отдел института «Гипроникель» выпускает КПТС «АСТЕР» на базе оборудования Siemens (ФРГ) и Schneider Electric (Франция).

2. «СПРУТ» – НПП «САБ-Система», Ульяновск. 3. «КОРОНА» – Санкт-Петербург.

4. «Логика» – Санкт-Петербург.

5. «Марсел» – ООО «НПП МАРС_ЭНЕРГО», Санкт-Петербург. 6. «УИС» – НПФ «Неон АВМ», Москва.

7. «Power 2000» – ЗАО «Мобильные решения», Нижний Новгород (ИВК Solmo-2 – без УСПД).

8. «Промсвязь».

9. «Компас».

10. НПП ТОР-УГА.

11. ИнГИС АСКУЭ.

241

12.«Корона» – ООО «Альбион», Челябинск.

13.«ЭКОТЭЛ» – ООО «Фирма РКК», Москва.

14.«ТРЭК» – для электротранспорта.

15.«ТОРАZ», Воронеж.

16.«МСР «Энерго», Москва.

17.«Поток-1», Ставрополь.

18.«Исток» – НПЦ «Спецсистема», Витебск (Белоруссия).

19.ITEК, Киев (Украина).

20.«СИНЕТ» – АО «ИНЕТ», Киев.

Общим для всех АСКУЭ является:

использование последовательных интерфейсов на физическом уровне – RS232, ИРПС, RS485, Ethernet с протоколом TCP/IP;

в зависимости от расстояния применение различных линий связи дся сбора и передачи информации – выделенные и коммутируемые телефонные линии с модемами или без них, каналы ЛВС, радиомодемы, GSM-каналы, ВЧ-связь и др.;

скорость передачи данных может изменяться от 100 бод до 115 кбод с частотой опроса от 1,5 с;

автоматическая коррекция хода внутренних часов УСПД от одного из источников:

–GPS-приемник, имеющий связь со спутниковой системой;

–по ЛВС с верхнего уровня;

–от другого УСПД, имеющего синхронизацию текущего времени;

наличие в УСПД встроенных аккумуляторов или флеш-памяти для сохранения программ и данных;

возможность работы в широком диапазоне температур: –40…+50 °С – «Миус», «Дельта», «Энергомера», «Пчела», –10…+50 °С – «Энергия», «Альфа-Центр», «Ресурс», «Эком», –40…+85 °С – «Альфа Мет», «Альфа Смарт».

Более подробное описание КТС «Ресурс», «Альфа Центр», «Эком» дано в прил. 1, 2, 3.

242

АСКУЭ «Энергия» внедрялась на ряде предприятий Пермской области в 1990–1996 годах, АСКУЭ «Альфа Мет» была установлена в 1996–1998 годах в «Пермэнерго», «Лукойл-ПНОС».

С 2000 года внедряется много систем АСКУЭ:

«Альфа Центр»: «Пермская ГРЭС», «Лукойл-ПНОС», «Ависма», «Соликамскбумпром», «Соликамский магниевый завод».

«Ресурс»: «Мотовилихинские заводы». «Спрут»: «Пермский ЦБК».

«Эком-3000»: «Березниковская ТЭЦ», «Мостоотряд 123», ФГУП «ППФ Гознак», «Пемос», «Пермская пивоваренная компания».

Все эти АСКУЭ предназначены в основном для коммерческого учета электроэнергии. Внедрение АСКУЭ для учета других видов ресурсов впереди.

Отметим требования к используемым компьютерам в АСКУЭ, являющиеся общими для всех систем (2005):

процессор Р3 и выше; ОЗУ не менее 256 Мбайт;

МСХ памяти и BIOS должны иметь поддержку ECC (Error Check Control);

не рекомендуктся применять шину ISA, так как на материнских платах почти не осталось слотов с разъемом ISA;

жестких дисков объемом более 20 Гбайт лучше иметь два, что заметно улучшает производительность системы и устойчивость к сбоям – на одном диске ОС, на другом – приложения. Сбой ОС приводит к наиболее тяжелым последствиям для всего комплекса, вплоть до переустановки всего ПО;

необходимо иметь CD-ROM для поставки базового ПО. Лучше – CD-RW, чтобы иметь отчуждаемую копию баз данных.

13.7.АСКУЭ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Впромышленном секторе к внедрению автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии приступили давно, но только недавно встал вопрос о разработке концепции дальнейшего развития АСКУЭ для бытовых потребителей (АСКУЭ БП) (Приказ РАО ЕЭС

246

России № 432 от 07.08.2000 «О создании современных систем учета и контроля за энергопотреблением»).

Доля бытового электропотребления в России 12 % (кВт ч), в оплате – не более 4–6 %, учитывая перекрестное субсидирование (2001). За рубежом – 40–60 %.

Несмотря на сложную экономическую ситуацию, потребление в бытовом секторе России неуклонно растет. При этом обостряется одна из главных проблем – ухудшение платежной дисциплины абонентов. Категорий неплательщиков сегодня две. К первой относятся те, кто платят, но делают это нерегулярно, ко второй – так называемые «злостные», те, кто не платит больше года.

Одна из причин неплатежей – отсутствие организационной и технической базы для обеспечения оперативной и достоверной информации о потреблении электроэнергии каждым потребителем. Кроме того, отсутствие объективных данных не позволяет иметь точную картину распределения абонентов по величине месячного и суточного потребления, что необходимо для правильной выработки тарифных планов.

В такой ситуации энергосбытовые компании, разумеется, не могут сидеть сложа руки. Возникла необходимость создания современной системы взаиморасчетов энергосбытовых компаний с бытовыми потребителями. Провести модернизацию энергосбытовой деятельности в бытовом и мелкомоторном секторе можно только при внедрении АСКУЭ.

Система АСКУЭ БП должна обладать следующими свойствами: масштабируемость – возможность наращивания точек учета

за счет пропорционального увеличения числа модулей; каскадируемость – системы могли каскадироваться между со-

бой таким образом, чтобы доступ к ним осуществлялся через единый канал связи;

разнообразие связных коммуникаций – для связи с системой регистрации могли быть использованы телефонная (выделенная или коммутируемая) линия, радиоканал, GSM-модем, локальная сеть, Интернет, прямое соединение и др.;

низкие требования к качеству связи между счетчиками и УСПД; гибкость – поддерживание разных схем соединения модулей, обеспечивающих работоспособность системы в различных условиях,

247

в том числе в случаях, когда электропитание в доме подведено от двух или нескольких переключаемых силовых трансформаторов;

автономность работы – все модули системы могли в течение продолжительного времени работать автономно, без внешнего управления. При отключении любого из модулей остальные продолжали работать, выполняя свои функции. Указанное свойство позволяет менять неисправные блоки в процессе работы без остановки всей системы;

возможность использования уже установленных в доме счетчиков с телеметрическим выходом и классом точности 2.0 и выше. При отсутствии импульсного выхода таких счетчиков – установка для них формирователей импульсов;

отсутствие дополнительных проводов. Для сбора и обмена информации от нескольких сотен уже имеющихся в доме счетчиков, УСПД и централизованного блока сбора, хранения и передачи информации на верхний уровень должна использоваться обыкновенная бытовая электропроводка. Это не требует прокладки дополнительных проводов при простом и дешевом монтаже системы.

Наиболее сложной по реализации подсистемой АСКУЭ в жилом секторе является приборный учет индивидуального потребления. Требуется обеспечить информационный доступ в каждый дом и каждую квартиру. При сборе информации со счетчиков возможны следующие линии связи:

радиоканал; предварительная оплата;

связь PLC (Power line carrier) по сети 0,4 до ТП.

Радиоканал не требует дополнительной проводки, имеет большой выбор аппаратуры и отработанные решения. Но имеются проблемы в получении разрешения на радиочастоты в различных регионах страны из-за нехватки частотного диапазона. Возможны техногенные и природные помехи.

ОАО «Сунэто» (Новосибирск) выпускает счетчик со встроенным радиоканалом ($100), данные снимаются ридером, который раз в месяц проносит контроллер. Это автоматизирует труд контроллеров, но контроль за потребителем невозможен. Нередко радиоканал используется для передачи данных с сумматоров в диспетчерский пункт.

248

Предварительная оплата хороша для энергопоставляющих компаний по следующим причинам:

–идет кредитование компании;

–происходит автоматическое отключение потребителя при исчерпании кредита оплаты за энергию (проблема неплатежей снимается полностью);

–автоматизируется трудоемкий ввод данных в биллинговую систему, интеграция с бухгалтерскими программами.

Однако имеются и недостатки:

–отсутствие юридической базы для автоматического отключения неплательщика;

–отсутствие постоянного контроля над абонентом, что ведет

квозможности воровства;

–наличие картоприемника создает предпосылки для неумышленного повреждения и вандализма.

Связь PLC по 0,4 кВ позволяет осуществлять постоянный дистанционный контроль за потреблением. В случае применения интеллектуального счетчика можно при реализации двухстороннего обмена переключать тариф, ограничивать потребление, отключать абонента, диагностировать систему, предоставлять абоненту услуги по

линии связи. Такие системы наряду с передачей информации о потреблении различных видов энергоресурсов легко могут быть дополнены функциями противопожарной и охранной сигнализации и т.д. Сдерживает внедрение PLC-систем новизна и неотработанность технологии.

Например, PLC-связь в АСКУЭ «ЭМОС-МЗЭП» реализуется на достаточно дешевой МСХ завода «Ангстрем» (Зеленоград), осуществляющей передачу путем генерации мощного импульса, создающего недопустимые импульсы в сети. Поэтому съем информации оказывается возможным раз в сутки в ночное время.

Счетчики с телеметрическими выходами и устройства сбора данных позволяют в течение нескольких секунд дистанционно считывать показания потребления электроэнергии за прошедший период и выписывать счета на оплату за любой промежуток времени. Делает это один оператор для многих тысяч потребителей, не имея сам возмож-

249

ности изменить информацию. Счетчики с телеметрическими выходами и устройства сбора данных позволяют не только учитывать, но и снижать процент хищений энергоносителей, осуществлять контроль за электропотреблением, способствовать его оптимизации, минимизировать издержки, связанные с организацией учета и платежей.

Поэтому наиболее перспективными для нужд ЖКХ в целом являются АСКУЭ, использующие технологию передачи данных по проводам электросети. На ее базе могут быть созданы цифровые сети передачи данных об индивидуальном и общедомовом потреблении электроэнергии в бытовом и мелкомоторном секторе, что позволяет большинству потребителей сохранить дешевые индукционные однотарифные счетчики с возможностью внедрять у каждого потребителя любые новые тарифные системы, изменяя только ПО обработки данных в УСПД.

Использование силовой электросети (220 В, 50 Гц) в качестве информационного канала, не требуя прокладки коммуникаций, предоставляет широкие перспективы для развития различных специализированных и потребительских коммуникационных систем. В то же время известно, что отечественные электросети отличаются в худшую сторону от европейских большим износом силовых кабелей и распределительных устройств, устаревшей бытовой техникой и аппаратурой, частым применением «самодельного» (несертифицированного) оборудования.

В развитых странах давно внедряются АСКУЭ для бытового сектора, в том числе с передачей данных по силовой сети: Schlumberger, Landis&Gyr, ABB, Turtle, Metering Technology Corporation, Unique Technologies, Hunt Technologies и другие. Однако, в силу уже упомянутых особенностей отечественных бытовых электросетей, импортное оборудование не всегда обеспечивает заявляемые производителем характеристики.

Из зарубежных АСКУЭ представляет интерес Talexus – система учета потребления энергетических ресурсов с предварительной оплатой компании «Шлюмберже». Система обеспечивает бытовой и коммерческий учет электроэнергии и газа, 100%-ный сбор средств за потребленные энергоресурсы без выставления счетов и при значитель-

250