Раздел 2. Индивидуальное задание на тему: «Системы контроля и учёта»

В условиях государственного централизованного планирования энергопотребления баланс экономических интересов производителей и потребителей электроэнергии сводился на уровне государственных планов, при этом потребитель должен был получать запланированное количество дешевой электроэнергии в удобное для него время. Поэтому основное назначение электроэнергетической отрасли состояло в надежном, бесперебойном энергоснабжении потребителей в запланированных объемах. Для достижения этой цели осуществлялось управление процессом производства, передачи и распределения электроэнергии. Нагрузка регулировалась методом прямого управления — по требованию правительственных органов и энергокомпаний. В этих условиях электрическая энергия рассматривалась, прежде всего, как физическая субстанция, поэтому первоочередным (и единственно необходимым) средством управления энергопотреблением являлась автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ), выполняющая роль регулятора потоков электрической энергии в процессе ее производства, передачи и распределения.

В связи с переходом к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии. Именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбережения, потенциал которого составляет более 1/3 всего нынешнего объема энергопотребления.

Новые экономические отношения в сфере управления энергопотреблением проявляются в формировании единого рынка электроэнергии. Исходя из выше сказанного, рынок электроэнергии должен представлять собой многокомпонентный механизм согласования экономических интересов поставщиков и потребителей электроэнергии.

Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инструментального обеспечения являются автоматизированные системы контроля и учета потребления электроэнергии.

Первым шагом на пути к сокращению энергозатрат является организация строгого учета потребляемых энергоресурсов.

Существующие на многих предприятиях способы учета, основанные на визуальном съеме показаний счетчиков персоналом, не отвечают современным требованиям, по следующим причинам:

1. Фиксация только итоговых результатов измерений за расчетный период;

2. Учет только на границе раздела с поставщиком энергоресурсов и поэтому отсутствие возможности оценить распределение энергозатрат внутри предприятия;

3. Невысокая точность и достоверность (устаревшие средства и методы учета);

4. ошибка при списывании показаний, неодновременный съем информации со множества территориально распределенных приборов, учитывающих один вид энергоносителя;

5. низкая информативность и значительная трудоемкость в силу ручного сбора и обработки информации.

В МУП УльГЭС существует специальное структурное подразделение «служба контроля и учёта электрической энергии» (СКУЭЭ). Основной задачей является оказание содействия в достижении предприятием результатов посредством комплекса мероприятий, направленных на:

• увеличение полезного отпуска электрической энергии и мощности;

• выполнение плана бюджета доходов и расходов в части выручки оказываемых услуг по передаче электроэнергии;

• выполнение плана денежного потока наличности в части сбора денежных средств за услуги;

• заключение в сопровождение договоров на оказание услуг по передаче электроэнергии;

• выявление потенциально неисправных точек небаланса;

• разработку и внедрение мероприятий по снижению потерь;

• обеспечение учёта электроэнергии и контроль его осуществления;

• организация и контроль по ограничению режима электроэнергии;

• выполнение мероприятий, направленных на снижение технических и коммерческих потерь электроэнергии в части учёта;

• повышение точности учёта засчет модернизации существующих систем учёта и внедрения новых систем учёта;

• развитие автоматизированных информационно-измерительных систем

коммерческого учёта электрической энергии (АИИС КУЭ).

В процессе производственной деятельности предприятия СКУЭЭ взаимодействует с другими структурными подразделениями и сторонними предприятиями. СКУЭЭ занимается физическими и юридическими лицами.

Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч). Счетчики бывают индукционными и электронными. Электронные выигрывают по всем показателям – они проще, легче, точнее. Счетчики обязательно пломбируют, чтобы избежать внедрения в механизм с целью обмана. В данный момент производится замена счетчиков класса точности 2,5 на индукционные класса точности 2 и электронные класса точности 1.

Чтобы избежать возгорания, в современных счётчиках вместо проводов I₁ I₂ 0 используют 9 проводов (трижды i₁ i₂ 0) . Такие счетчики дают показания не в кВт/ч, а в условных единицах. Чтобы получить показание в кВт/ч нужно умножить на специальный коэффициент, указанный на счётчике.

Главная проблема электронных счетчиков заключается в том, что они гораздо дороже индукционных, и не все граждане согласны за них заплатить, но на данный момент МУП УльГЭС проводит специальную программу, по которой УльГЭС предоставляет физическим лицам бесплатные электронные счетчики.

Применение АИИС КУЭ является новым словом в электротехнике. АИИС КУЭ предназначена для оперативного контроля и осуществления эффективного коммерческого учета выработки/потребления электрической энергии и мощности. Система обеспечивает формирование отчетных форм, документов по потреблению электроэнергии, хранение информации в базе данных на сервере и передачу отчетных данных в энергосберегающие организации.

При внедрении АИИС КУЭ на оптовом рынке электроэнергии и мощности основное назначение системы- измерение количества электрической энергии, позволяющее определить величины учетных показателей, используемых в финансовых расчетах на оптовом рынке электроэнергии.

Дополнительно АИИС КУЭ позволяет контролировать параметры качества электроэнергии, считываемые с многофункциональных электронных счетчиков.

Область применения АИИС КУЭ: объекты электроэнергетики и энергоемкие предприятия. Система может применяться как для выхода предприятий на оптовый рынок электроэнергии, так и для расчетов на розничных рынках и организаций технического учета потребления электроэнергии.

Основные функции автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ)

• Измерения электроэнергии и мощности. Система с заданным интервалом интегрирования измеряет количество выданной/потребленной электроэнергии.

• Сбора информации. Система регулярно, с заданным интервалом опрашивает текущие параметры счетчиков, контроллеров, устройств сбора и передачи данных (УСПД), передает их в базы данных с привязкой по времени.

• Хранения информации. Вся первичная информация об энергопотреблении и состоянии системы хранится во строенных архивах контроллеров или УСПД (уровень энергообъекта) и в коммерческой базе данных на сервере сбора системы с привязкой по времени. Встроенные архивы обеспечивают хранение суточных графиков нагрузки средних тридцатиминутных мощностей по каждому каналу – не менее 35 суток.

• Отображения информации. По запросу пользователя система формирует оперативные сообщения о потребленной энергии и мощности в реальном масштабе времени по каналам и группам каналов, формирует отчетные документы в виде графиков и таблиц, выводит на экран монитора и печать журнала событий.

• Синхронизации времени в системе. Система обеспечивает синхронизацию времени всех компонентов системы с международным координированным временем спутниковой системы GPS.

• Контроля

Система выполняет контроль следующих параметров:

• потребляемой мощности (оперативный);

• работоспособности каналов связи;

• несанкционированного доступа к системе;

• единого времени в системе;

• отключение и восстановление питания устройств системы;

  • Сигнализации (аварийно-предупредительная). Система оповещает о выявленном изменении контролируемых параметров (превышении/выход за установки измеряемых величин/срабатывание коммутационных аппаратов и т.п.) диспетчера.

  • Самодиагностики. Обеспечена автоматическая регистрация отказов и сбоев системы, времени отключения и восстановления связи с каждым абонентом каналов связи, времени отключения и восстановления питания устройств системы.

  • Защиты информации. В системе обеспечена сохранность информации при авариях и ее защита от несанкционированного доступа на всех этапах сбора, обработки и хранения за счет резервирования системы питания, создания страховых копий базы данных, наличия энергонезависимой памяти в контроллерах и УСП, пломбирования технических средств и применения системы паролей при организации допуска к информации.

В состав АИИС КУЭ входят:

• измерительные трансформаторы тока и напряжения;

• вторичные цепи, от трансформаторов тока и напряжения до счетчиков;

• счетчики электроэнергии с телеметрическим и цифровым выходным

интерфейсом;

• каналы связи, от счетчиков до устройства сбора и передачи данных;

• промышленные контроллеры или устройства сбора и передачи данных (УСПД);

• каналообразующее оборудование между УСПД, информационно-вычислительным комплексом (ИВК) и центром сбора информации (ЦСИ);

• сервер сбора, обработки и хранения информации;

• устройство приема сигналов точного времени и синхронизации системы;

• автоматизированные рабочие места;

• оборудование для передачи информации от центра сбора АИИС КУЭ в вышестоящие организации;

• специализированное программное обеспечение центра сбора и программное обеспечение центра сбора и программное обеспечение для параметрирования электросчетчиков, контроллеров или устройств сбора и передачи данных;

• переносной компьютер с комплектом специализированных программ и соединительных кабелей для параметрирования и диагностики электросчетчиков.

На данный момент АИИС КУЭ проходит тестирование в поселках Тути, Мостовая и Вырыпаевка. Результаты тестирования превосходят даже самые оптимистичные ожидания – технические потери составляют не более 1,75% , в то время как у счётчиков нормальным показателем являются потери 9-12%. Кроме того благодаря автоматической информации полностью исключается человеческий фактор. Обман АИИС КУЭ требует знания передовых информационных и технических технологий, и не одного случая коммерческих потерь пока не зарегистрировано. Удобство обобщения, систематизации, сортировки, архивации информации экономит у работников СКУЭЭ много времени. Можно с уверенностью сказать - АИИС КУЭ является технологией будущего, которая еще не раз окажет России большую услугу, в особенности при использовании технологии на гигантских предприятиях, таких как УАЗ.