АСКУЭ

АСКУЭ — Это автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. В стране в рамках программы массовой модернизации расчетных средств приборного учета электроэнергии идет процесс создания АСКУЭ многоквартирных и частных жилых домов. Доля бытовых потребителей в общем потреблении электроэнергии продолжает увеличиваться. Существенный вклад их нагрузки в вечерний максимум энергосистемы. Расширение коттеджного строительства в городах и сельской местности приводит как к дополнительному удельному росту электропотребления в быту в расчете на одного потребителя, так и к увеличению хищений электроэнергии. В территориально распределенных коттеджных поселках с протяженными и открытыми линиями электропередачи 10/0,4 кВ похитить электроэнергию проще, чем в многоквартирных домах с защищенной и скрытой электропроводкой.

АСКУЭ

Создание первых экспериментальных АСКУЭ коттеджных застроек началось не так уж и давно, с появлением PLC-модемов – относительно дешевых и эффективных средств связи для
дистанционного сбора данных учета с электронных счетчиков электроэнергии по линиям электропередачи
10/0,4 кВ. Принципиально новым для этой модели АСКУЭ
стало следование решению, согласно которому шкафы вводных устройств (ШВУ) вынесены за
границы домовладений, а кабели спуска с воздушных линий электропередачи защищены от
несанкционированного доступа благодаря изолирующей и защитной оболочкам и подземному вводу в ШВУ.


Электросчетчик устанавливался в ШВУ совместно с УЗО и PLC-модемом, а уже после счетчика подземный
питающий кабель прокладывался непосредственно к распределительному устройству потребителя,
установленному внутри домовладения. Такая схема электроснабжения полностью исключила все варианты
хищения электроэнергии потребителями, а дистанционный сбор данных через PLC-модемы и линии
электропередачи обеспечил контроль за работой систем учета.

Коттеджный поселок запитывается от трансформаторной подстанции (ТП) 10/0,4 кВ по трем отходящим
фидерам 0,4 кВ (схема 1). На каждый питающий фидер ТП установлен трехфазный балансный счетчик
непосредственного подключения по напряжению и трансформаторного подключения по току типа «Гран-
Электро СС-301». На ТП размещено и групповое устройство АСКУЭ – устройство сбора и обработки данных
(УСПД) АИСЭ-1.03, которое состоит из промышленного компьютера (ПК), коммуникаторов ШМ-16 (PLC-
модемов), преобразователя интерфейсов RS485/RS232, блока питания и GSM- модема МС-35i с антенной.

СБОР И ОБРАБОТКА ДАННЫХ АСКУЭ

УСПД АИСЭ-1.03 изначально разработано для применения в составе АСКУЭ энергосистем и промышленных
предприятий. Оно предназначено для преобразования входных сигналов от многофункциональных
микропроцессорных счетчиков электроэнергии с цифровым выходом, хранения, отображения и передачи
информации на верхний уровень АСКУЭ. Устройство имеет ряд модульно наращиваемых портов типа RS485 и
RS232, к которым возможно подключение как счетчиков, так и других устройств, например, модемов. По
каждому порту RS485 к УСПД можно подключать до 32 счетчиков.

УСПД может опрашивать счетчики по любому их штатному параметру с периодом опроса, программируемым
из группы времен 10 с, 3, 30 и 60 мин. Устройство в общем случае позволяет с верхнего уровня АСКУЭ,
например, уровня центра сбора и обработки данных (ЦСОД), запрашивать информацию как из базы данных
(БД) самого УСПД, так и из БД счетчиков, подключенных к УСПД. В АСКУЭ-быт, реализованной для поселка
«Индустриальный», применено УСПД с усеченными аппаратными возможностями и функциями, с упрощенной
БД (вместо встроенной Oracle использована БД Access). Это устройство автоматически опрашивает счетчики
каждые 6 часов, т.е. четырежды за сутки.

Возможности сбора данных по силовой сети 0,4 кВ существенно зависят от эффективности и надежности
используемых PLC-модемов. Коммуникаторы ШМ-16 служат для передачи информации по силовой сети с
использованием технологии шумоподобных сигналов (ШПС) в диапазоне частот 20–80 кГц. Они обеспечивают
секретность передачи и приема сигналов, высокую помехоустойчивость и работу при уровне полезного сигнала
значительно ниже уровня шума. Скорость передачи в полудуплексном режиме лежит в диапазоне 200–800
бит/с.

Приборы обеспечивают дальность связи по воздушным линиям электропередачи на расстояние до 10
км, а по внутридомовым электросетям – до 4 км. К одной фазе питающего фидера можно подключать до 1500
коммуникаторов. Каждый прибор по своему цифровому интерфейсу (RS485 или токовой петле CL) прозрачен
для подключаемого цифрового устройства (например, УСПД или счетчика), и к одному коммуникатору можно
подсоединять по цифровому интерфейсу до 16 устройств.


УСПД, установленное на ТП, собирает в автоматическом режиме данные с трех трехфазных балансных
счетчиков, подключенных соответственно к трем питающим фидерам, и с трехфазных или однофазных
счетчиков, установленных в ШВУ соответствующих коттеджей. В общей сложности в составе АСКУЭ
использованы 51 трехфазный счетчик типа «Гран-Электро СС-301» (из них 3 счетчика трансформаторного
включения по току на ТП и 48 счетчиков непосредственного включения по току на коттеджах) и 19 однофазных
счетчиков типа «Гран-Электро СС-101» на коттеджах.

АСКУЭ

В составе АСКУЭ – 60 коммуникаторов ШМ-16. На каждый коттедж устанавливается один ШВУ (фото 1, 2),
который содержит соответствующий электронный счетчик, УЗО (на схеме не показано) и коммуникатор ШМ-16.
Если по условиям расположения соседних коттеджей можно разместить рядом два или три ШВУ, то для
передачи данных с этих двух или трех счетчиков на УСПД достаточно одного прибора.

Сбор данных учета на верхний уровень АСКУЭ в ЦСОД отдела сбыта энергии Лидских электросетей возможен несколькими способами:

  • дистанционно через сотовую GSM-связь из БД УСПД;
  • через переносной компьютер, в который предварительно переписываются данные из счетчика через его оптопорт при локальном подключении компьютера по месту установки счетчика (фото 3);
  • через переносной компьютер, в который предварительно переписываются данные из счетчиков при локальном подключении компьютера к УСПД по месту его установки на ТП.

При дистанционном сборе необходимо оплачивать оператору сотовой связи время сбора данных, которое
зависит от частоты опроса и объема запрашиваемых данных (в среднем сбор месячных данных занимает 3
минуты при скорости сбора 9600 бит/с; дистанционная репликация всей базы данных УСПД на верхний уровень
АСКУЭ занимает около 15 минут).

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АСКУЭ

Опыт эксплуатации АСКУЭ коттеджного поселка показал, что по 67 объектам, входящим в систему,
зарегистрированное электропотребление выросло за последние 4 месяца 2006 г. и первые 4 месяца 2007 г.
относительно сопоставимых прошлых периодов на 30–40% (графики 1, 2). Это не может быть объяснено
только внезапным ростом фактического потребления.

Очевидно, что большая часть этого роста связана с тем, что потребление и в прошлом на этих же объектах
было высоким, но не фиксировалось индукционными счетчиками: часть потребления шла мимо счетчиков
(безучетное потребление, вызванное легким доступом к счетчику и к питающей линии 0,4 кВ), а другая часть не
регистрировалась счетчиками в силу их малой чувствительности и высокой погрешности учета в сторону
потребителей (работой с минусовой погрешностью учета).

Опыт эксплуатации АСКУЭ коттеджного поселка показал правильность и надежность примененных технических
решений и доказал экономическую эффективность системы. Вместе с тем стало ясно, что АСКУЭ нуждается в
дальнейшем совершенствовании, в первую очередь по своим функциям, заложенным в УСПД, и по
пользовательскому интерфейсу верхнего уровня.

РЕКОМЕНДАЦИИ РАЗРАБОТЧИКОВ АСКУЭ

  1. Вынос в коттеджных поселках шкафов вводных устройств за пределы домовладений с одновременной
    установкой в них электронных электросчетчиков снижает на 30–40% недоучет электроэнергии, обусловленный
    как её хищениями, так и погрешностями работы индукционных счетчиков.
  2. Электронные электросчетчики, устанавливаемые в шкафах вводных устройств, должны иметь оптопорт для
    локального съема информации с базы данных счетчика на переносной компьютер и цифровой интерфейс для
    дистанционного сбора данных учета на УСПД, устанавливаемое на трансформаторной подстанции, от которой
    запитывается коттеджный поселок.
  3. Наиболее эффективным методом дистанционного сбора данных учета со счетчиков, устанавливаемых в
    шкафах вводных устройств, является PLC-связь с использованием встроенных в счетчики или выносных
    автономных PLC–модемов. При использовании автономного модема целесообразно его применять для
    дистанционного сбора данных учета от нескольких коттеджей, расположенных рядом, через спаренные или по-
    другому собранные в комплекс ШВУ.
  4. Выбирать автономные PLC-модемы (или счетчики и УСПД со встроенными PLC–модемами) для реализации
    АСКУЭ коттеджных поселков нужно не по их паспортным данным, а опытным путем или по результатам их
    работы на ранее реализованных аналогичных объектах.
  5. Использование надежных автономных PLC-модемов с цифровыми интерфейсами позволяет реализовывать
    АСКУЭ коттеджных поселков на базе средств учета разного типа и от различных изготовителей.
  6. Сбор данных учета на верхний уровень в центр сбора и обработки данных возможен в АСКУЭ коттеджных поселков как локально через переносной компьютер, подключаемый к счетчику (через оптопорт) или УСПД (через цифровой интерфейс), так и дистанционно через канал связи с УСПД.

В качестве такого канала связи целесообразно использовать сотовую мобильную связь, а при её отсутствии –
другие виды связи (радиосвязь, телефонную коммутируемую связь, PLC-связь по линиям электропередачи 6–10 кВ и т.п.).

АСКУЭ 2
АСКУЭ

Аркадий Гуртовцев, к.т.н., ведущий научный сотрудник РУП «БелТЭИ»,
Сергей Киянко, заместитель директора Лидских электрических сетей,
Александр Гржешкевич, начальник службы автоматизированных систем ПСДТУ РУП
«Гродноэнерго»

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Оцените статью*

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять