Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 97

Аскуэ: что это такое?

Основные элементы АСКУЭ

Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.

Элементы первого уровня

К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.

Организация интерфейса RS-485

Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)

Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась

Связующее звено (элементы второго уровня)

Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.

Центр обработки (завершающее звено)

Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.

Цель создания системы АСКУЭ и АИИС КУЭ

Внедрение системы АСКЭУ позволит любому потребителю:

  • Измерять объемы потребленной электроэнергии без «ручного» съема показаний. Проще говоря, после внедрения АСКЭУ не нужно будет каждый месяц 30 числа приходить и записывать показания счетчика. Система сделает это автоматически.
  • Контролировать почасовый, посуточный,  понедельный расход электрической энергии;
  • Осуществлять автоматический сбор, обработку и хранение данных об объемах потребленной электроэнергии;
  • Рассчитывать балансы электроэнергии и контролировать «утечки» электроэнергии;
  • Анализировать потребление электроэнергии;
  • Получать мгновенную информацию обо всех неисправностях учета.

Все вышеописанное здесь позволяет потребителю значительно снизить свои затраты на электрическую энергию.

Как и за счет чего это происходит? Давайте разбираться.

Краткое описание

АСКУЭ — автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии. Она была создана экспертами для облегчения рабочего процесса. Если человек только столкнулся с этой отраслью, то для восприятия и понимания смысла все данные лучше рассматривать на примере многоквартирного дома. Правильный монтаж АСКУЭ открывает перед специалистами возможность дистанционного снятия показаний электросчётчиков с каждой квартиры. Данные поступают к месту назначения через специальные линии, которые надёжно защищены кодировкой. Обработкой информации занимается специальный сервер.

Умелое использование АСКУЭ позволяет в сжатые сроки принимать важные решения об изменении режима работы установленного электрооборудования, отслеживать текущий баланс, а также осуществлять оперативные расчёты потребления энергии. Сами специалисты утверждают, что установка такой системы будет полезна и на тех объектах, где многочисленные точки потребления тока разбросаны по разным местам, но объединены в одну сеть. Ярким примером являются гаражные кооперативы, многоквартирные дома, а также различные загородные посёлки.

Кроме бытовой отрасли, без АСКУЭ невозможно представить крупные транспортные и промышленные предприятия, железные дороги и порты, аэропорты и перегрузочные терминалы. Если специалиста интересует только фиксация показаний, то именно автоматизированная система учёта электроэнергии предоставляет отличную возможность в обозначенный срок собирать актуальные данные со всех установленных счётчиков по отдельности. Благодаря этому исключаются ошибки ручного переписывания показаний, а также не нужно проводить набор дополнительного штата сотрудников, которые будут заниматься обработкой информации.

Кому выгодно произвести установку и внедрение АСКУЭ (АИИС КУЭ)

С 2012 года  все больше и больше потребителей переходят от организации традиционного учета электрической энергии (с использованием ежемесячного визуального снятия показаний приборов учета)  к установке и внедрению системы АСКУЭ или АИИС КУЭ.

При этом переходят к использованию системы АСКУЭ промышленные предприятия и юридические лица, и даже садоводческие товарищества, ТСЖ и многоквартрирные дома.   Насколько установка АСКУЭ будет полезна потребителю и что система позволит сделать. Предлагаем разобраться здесь в этих вопросах.

Это интересно: Шаговый двигатель — устройство, принцип работы, область применения

2. Требования к счетчикам электрической энергии.

2.1. Приборы коммерческого учёта электроэнергии, работающие в составе АСКУЭ и являющиеся источниками первичной информации для АСКУЭ, должны удовлетворять следующим основным требованиям и обеспечивать:

  • учет активной (в одном или двух (при необходимости) направлениях) и реактивной (в двух направлениях) энергии и мощности;
  • наличие выходов (интерфейсов) поверочных импульсов (пропорциональных измеряемым величинам) для каждого из видов измеряемой энергии;
  • вычисление параметров энергопотребления за текущие и прошедшие сутки, месяц, сезон, год;
  • вычисление и фиксацию средней мощности за истекшие полчаса;
  • ведение графика нагрузки;
  • период интеграции измеряемых величин с интервалом 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 мин.;
  • сохранность информации не менее чем за последние 45 суток;
  • формирование базы данных результатов учета с обязательной привязкой величин ко времени измерений и хранить их в энергонезависимой памяти;
  • отслеживание превышения заданного предела максимальной нагрузки (по активной энергии);
  • наличие защиты (парольная, механическая блокировка (пломба)) от несанкционированного изменения параметров;
  • автоматический переход на летнее/зимнее время;
  • подключение внешнего резервного электропитания;
  • локальную коммуникацию с компьютером и/или переносным программатором-считывателем через оптопорт и дистанционное считывание накопленной информации средствами АСКУЭ ОАО «…облэнерго» (предпочтительно по цифровым каналам передачи данных RS-232 или RS-485 (RS-422);
  • погрешность хода внутреннего таймера не более 0,5 сек. в сутки и иметь возможность внешней синхронизации хода внутреннего таймера;
  • ведение «журнала фиксации нестандартных ситуаций (событий)»
  • программируемую последовательность сообщений;
  • работоспособность при температуре окружающего воздуха от — 25°С до +55°С;
  • срок службы не менее — 20 лет;
  • межповерочный интервал — не менее 6 лет.
  • дисплей: многосегментный (опцион с подсветкой);
  • конструктивное исполнение счетчика должно полностью соответствовать требованиям надежности, простоты и безопасности эксплуатации, предотвращения несанкционированного доступа;
  • 2 независимо (одновременно) работающих коммуникационных. интерфейса;
  • независимая работа оптического интерфейса и интерфейса передачи данных RS;
  • Программное обеспечение прибора учета должно обеспечивать:

— программирование счетчика
— считывание данных, просмотр данных в эксплуатационном режиме (мгновенные данные) — документирование данных, возможность конвертации информации в один из распространенных форматов(*.xls, *.csv, *.txt)
— возможность экспорта/импорта (переноса, добавления, обновления) баз данных, установленных на разных компьютерах2.2. Рекомендуется установка приборов учета типа: ZMD, SL, EA.2.3. На ПС принадлежащих ОАО «…облэнерго» должны быть установлены счетчики типа ZMD (преимущественно) или SL с целью подключения их к АСКУЭ энергокомпании.2.4. Предоставить программное обеспечение для считывания информации и параметризации приборов учета, в случае, если таковы не используются в электрических сетях ОАО «…облэнерго»).2.5. Средства учета электрической энергии, входящие в состав АСКУЭ должны быть установлены на границе балансовой ответственности с выполнением требований п.3.12. ППЭЭ (при наличии субабонентов, расчетный учет должен быть организован основным потребителем с обеспечением составления почасового баланса в собственных сетях для проведения коммерческих расчетов).

Принцип работы АСКУЭ

Алгоритм работы комплекса можно описать следующим образом:

  1. Электронные счетчики (Меркурий, Энергомера и т.д.) единовременно посылают сигнал. Частота (периодичность) передачи данных определяется АС.
  2. Данные архивируются в сумматорах, откуда идет их передача на сервер сбора и обработки. В незагруженной АС допускается передача напрямую серверу.
  3. Обработка данных АПК.

Собственно, данный алгоритм работы используется во всех АС энергоучета и контроля. Разница между автоматизированными комплексами заключается в их функциональном назначении, что отражается на анализе и обработке. Для примера приведем различия между коммерческими и техническими системами (АСТУЭ):

  • Алгоритм обработки данных, для расчета с потребителями, максимально оптимизирован под данную задачу.
  • данные, поступающие в коммерческий центр обработки, используется для формирования счетов потребителям, то есть, по сути это внутренний «продукт» энергокомпании.
  • Согласно законодательству, счетчики учета обязаны иметь все потребители, в то время, как система АСТУЭ внедряется для решения внутренних задач того или иного хозяйствующего объекта. Например, для мониторинга энергопотребления, анализа его структуры и выработки общей энергосберегающей программы и других задач АСУ ТП.

Для понимания структуры АС коммерческого учета, приведем несколько примеров схем реализации.

Схема АСКУЭ в СНТ

Как видите в данной схеме приборы учета, установленные у каждого потребителя, передают сигналы на сумматор, откуда осуществляется передача в центр обработки. Такая реализация практикуется в дачных поселках и садоводствах

Обратим внимание, что подобная АС может использоваться как для учета расхода электрики (электрического тока), так и холодной и горячей воды. Пример такой реализации в жилом доме показан ниже

Схема системы АСКУЭ дома

Принцип работы системы учета электроэнергии

Система АСТУЭ содержит два основных комплекса: информационный и вычислительный. В конструкцию первого комплекса входят всевозможные трансформаторы напряжения и энергии, которые осуществляют замеры данных параметров. Второй комплекс включает линии, по которым передаются показания от приборов учета в компьютер.

Счетчик автоматической отправки показаний

Система учета электроэнергии включает серию ступеней, которые зависят от степени значимости. Самый низкий уровень содержит измерительные приборы, такие как электросчетчики и измерительные генераторы. К приспособлениям среднего значения относятся устройства, которые производят сбор и передачу показаний, а также всевозможные средства связи. Высшую ступень системы занимает оборудование, посредством которого осуществляется программное обеспечение.

Фиксирование значений электросчетчиков производится одновременно во всей системе, через установленные временные промежутки. Полезная статья о том, как опломбировать электросчетчик. Эти показания каждого временного периода посредством канала передачи передаются на сервер, где они хранятся.

В конструкцию системы учета электроэнергии входят высокоинтеллектуальные приборы учета, снабженные встроенной памятью и интерфейсом для поступления данных на сервер. Некоторые модели электросчетчиков оснащены встроенными модемами и способны самостоятельно отправлять показания в установленное время посредством телефонной линии или радиосвязи. Для эффективной работы системы все комплектующие должны быть настроены на одно и то же время.

АСТУЭ выполняет следующие функции:

  • система производит анализ расходованных энергоресурсов по отдельным объектам, при этом выявляя нерациональное потребление энергии;
  • система производит мониторинг электрической энергии в настоящее время по отдельным структурным группированиям;
  • на основе полученных данных система вырабатывает энергосберегающую политику.

Как это работает

Модемы «СТРИЖ» подключаются к приборам учета через цифровой интерфейс и устанавливаются рядом с электросчетчиком. В случае необходимости организации системы учета с нуля, рекомендуется установить счетчик со встроенным радиомодемом.

Все установленные модемы считывают показания приборов и передают почасовую статистику в центр обработки информации компании «СТРИЖ».

Модемы осуществляют передачу данных через базовую станции, которая устанавливаются в пределах рабочей дальности действия: от 10 до 30 км. в зависимости от условий проходимости радиосигнала.

Вся статистика накапливается на сервере системы «СТРИЖ» и доступна из личного кабинета. Доступ к веб-интерфейсу получает диспетчер, энергетики и другие заинтересованные лица.

Как это работает

Модемы «СТРИЖ» подключаются к электросчетчикам по цифровому интерфейсу и устанавливается рядом с прибором учета. Расположение счетчика не имеет принципиального значения, он может находится как в доме владельца, так и вынесен на столб. Модем имеет автономное питание, не требует подключения к сети и может располагаться в любом месте в непосредственной близости от счетчика. Модем подключается как однофазным, так и трехфазным потребителям.

В случае, если у абонента нет электросчетчика или же счетчик не имеет цифрового выхода, рекомендуется установить счетчик со встроенным радиомодулем.

Все установленные модемы считывают показания приборов и передают почасовую статистику два раза в сутки в центр обработки информации компании «СТРИЖ».

Модемы осуществляют передачу данных через базовую станции, которая устанавливаются в пределах рабочей дальности действия: от 10 до 30 км. в зависимости от условий проходимости радиосигнала.

Вся статистика накапливается на сервере системы «СТРИЖ» и доступна из личного кабинета. Доступ к личному кабинету выдается каждому жильцу индивидуально. Руководство поселка получает доступ ко всем показаниям приборов учета.

Технические параметры

Так как надёжность работы системы АСКУЭ напрямую зависит от первого блока, то все базовые требования должны предъявляться исключительно к приборам учёта. Точность определения указывает на правдивость полученных данных. Не менее важным показателем системы является максимально допустимая погрешность в процессе трансфера данных. Этот момент требует небольшого уточнения. Итоговый телеметрический выход агрегата транслирует последовательность импульсов с частотой, которая соответствует потребляемой мощности. Тепловые шумы и помехи могут вносить серьёзные погрешности в итоговые данные, что влияет на отчёт.

Избежать распространённых проблем можно в том случае, если вся собранная информация будет передаваться в двоичном коде. Высокий и низкий импеданс сигнала должны соответствовать «1» и «0». Эксперты также используют кодировку контрольной суммы, что позволяет проверить достоверность данных. Многие специалисты ошибочно полагают, что цифровая форма передачи информации защищена от погрешностей, но она лишена конкретики. Это связано с тем, что протокол всегда допускает определённую вероятность ошибки. Такой недостаток в той или иной степени присущ любым системам передачи данных.

В чём преимущества АСКУЭ по сравнению с традиционным энергоучётом

Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии позволяет обеспечить точность и прозрачность взаиморасчётов между поставщиками и потребителями, а также реализует:

  • точное измерение параметров поставки и потребления энергоресурса;
  • непрерывный автоматический сбор данных с приборов учёта с отправкой на сервер и визуализацией в личном кабинете;
  • ведение контроля за энергопотреблением в заданных временных интервалах;
  • постоянное накопление и долгосрочное хранение данных даже при выключенном электропитании приборов учёта;
  • быструю диагностику данных с возможностью выгрузки информации за текущий и прошлый периоды;
  • анализ структуры энергопотребления с возможностью её корректировки и оптимизации;
  • оперативное выявление несанкционированных подключений к сети энергоснабжения или безучётного потребления;
  • фиксацию даже незначительных отклонений всех контролируемых параметров;
  • возможность прогнозирования значений величин энергоучета на кратко-, средне- и долгосрочный периоды;
  • удалённое отключение потребителей от сети с возможностью обратного включения.

Как следствие из вышеназванных факторов, внедрение АСКУЭ способствует энергосбережению, благодаря чему система в среднем окупает себя в пределах одного года.

Пора уже внедрять дистанционный способ снятия показаний приборов учета и автоматизированную обработку данных. Для этого у ресурсоснабжающих организаций есть все возможности.

Александр Варфоломеев, заместитель председателя комитета Совета Федерации по социальной политике

Таким образом, Правительство России однозначно отвечают на вопрос, нужна ли АСКУЭ. Проблемы, которые оно оставляет поставщикам электроэнергии, промышленным потребителям, управляющим компаниям и ТСЖ, сводятся к выбору оптимального оборудования для её проектирования и внедрения.

С точки зрения возможностей оптимизации учёта и энергопотребления, которые даёт АСКУЭ, минусы у системы практически отсутствуют. Они, конечно, есть, и связаны с конкретным её воплощением. Так, основными недостатками монтажа системы проводных АСКУЭ являются высокая стоимость и риск обрыва сети. Среди минусов беспроводных решений на базе GSM-протоколов следует выделить необходимость инсталляции сим-карты в каждый прибор учёта, высокую стоимость модемов, нестабильность сигнала при размещении счётчиков внутри железобетонных зданий или металлических шкафов.

Эти проблемы снимают решения для «умных домов» на базе ZigBee, М-Bus и Z-Wawe, однако радиус их действия (до 50 м) требует подключения дополнительных ретрансляторов, что увеличивает стоимость установки АСКУЭ и, соответственно, срок её окупаемости.

Как показывает анализ и сравнение современных технологий автоматизации энергоучёта, самым экономичным решением для внедрения АСКУЭ является технология LPWAN. Автоматизированная система, выстроенная по этой технологии не нуждается в дополнительном оборудовании: каждый прибор учёта одновременно является устройством сбора и передачи данных (средний уровень структуры АСКУЭ). При этом, его стоимость не намного превышает розничную цену обычного умного счётчика с аналогичными характеристиками.

Система «СТРИЖ» использует технологию LPWAN с радиусом действия 10 км, без концентраторов и ретрансляторов.

Система автоматизации учета электроэнергии для МКД, РСО и СНТ

В продолжение статьи:

Монтаж и подключение

Предварительно перед монтажом и подсоединением АСКУЭ необходимо спроектировать настоящую конструкцию. В этом случае берутся в расчет такие факторы как финансирование проекта, а также масштаб производства организации. В соответствии с проведенной калькуляцией, необходимо выбрать соответствующие модели счетчиков, а также дополнительное оборудование, которое будет отвечать необходимым требованиям.

Второй этап – установка. При этом устанавливаются все необходимые элементы, обеспечивающие работоспособность системы. Кроме этого производится электромонтаж кабельных электролиний, а также подключение всей аппаратуры.

На последнем этапе производится настройка всей системы. Этот этап также как создание проекта и монтирование имеет большую значимость. При этом нужно выставить четкие и нужные параметры для работы. Кроме этого необходимо иметь надежную и устойчивую линию передачи результатов. От этих обстоятельств зависит дальнейшая эффективность работы.

Система учета электроэнергии для многоквартирных домов

Как работает АСКУЭ «СТРИЖ»

В жилом доме для однофазных абонентов устанавливаются электросчетчики «А1», для трехфазных абонентов — «А3». Счетчики передают показания и параметры электроэнергии по настраиваемому расписанию или стандартным схемам: ежечасно, ежедневно, ежемесячно.  По беспроводному каналу данные передаются на базовую станцию, выполняющую роль устройства сбора и передачи данных (УСПД). Станция по защищенному каналу передает данные в личный кабинет диспетчера.

Возможности технологии и радиопротокола «СТРИЖ» позволяют собирать данные с миллионов смарт-счетчиков без использования концентраторов или ретрансляторов в радиусе 10 км от станции в условиях городской застройки. Высокая проникающая способность сигнала обеспечивает передачу из подвалов и монтажных шкафов, расположенных внутри зданий.

В качестве коллективного прибора учета электроэнергии в МКД устанавливается трехфазный счетчик «А3». Его задача — передавать показания общедомового потребления для последующего сведения баланса по дому и расчета расхода электроэнергии на общедомовые нужды (ОДН).

Однофазный электросчетчик «А1»

«А1» — «умный» счетчик, разработанный для учета электроэнергии однофазных абонентов многоквартирного дома. Имеет 4 встроенных тарифа для экономичного многотарифного учета в МКД.

Устанавливается plug-and-play без дополнительных настроек рядовым электриком.

Электросчетчик измеряет объем потребленной электроэнергии, фиксирует профили мощности и параметры электроэнергии. Встроенный радиомодуль передает накопленные данные по LPWAN-радиоканалу 868 МГц на ближайшую базовую станцию с заданной периодичностью.

Обратный канал связи обеспечивает удаленное управление электросчетчиком. Встроенное реле нагрузки решает задачу дистанционного ограничения или полного отключения электричества.

Трехфазный электросчетчик «А3»

«А3» — «умный» электросчетчик, разработанный для учета энергии трехфазных абонентов и выполняющий функции коллективного прибора учета в МКД. Способен работать в одно- или многотарифном режиме.

Счетчик, через базовую станцию, отправляет данные о потреблении и параметры электроэнергии в личный кабинет диспетчера по LPWAN-радиоканалу 868 МГц согласно настроенному расписанию.

Встроенное реле ограничения нагрузки эффективно решает задачу борьбы с неплательщиками. Ограничивайте нагрузку или отключайте электроэнергию удаленно.

Личный кабинет диспетчера АСКУЭ в МКД

Статистика потребления электроэнергии по каждому абоненту и общедомовым прибора доступна в личном кабинете в виде почасовых, суточных и месячных отчетов. Сводите балланс электроэнергии по жилому дому и формируйте сводные отчеты в два клика.

Удаленно управляйте, программируйте и дистанционное ограничивайте нагрузку должников без выезда бригады прямо из личного кабинета.

Система интегрируется и загружает данные в 1С и ГИС ЖКХ автоматически. Показания не придется переносить вручную.

Посмотреть демоверсию

Плюсы и минусы АИИС КУЭ

Использование цифрового учета потребления электроэнергии – это уже реалии настоящего времени.

Преимущества

Ее основное назначение состоит в том, чтобы эффективно отслеживать потребленную мощность в режиме реального времени и вносить соответствующие корректировки. Что позволяет снизить капитальные и операционные затраты до 30%.

При этом КУЭ обеспечивает точность и прозрачность взаиморасчетов, а также обеспечивает:

  • учет Поставки и потребления электроэнергии с высокой точностью;
  • сбор информации в реальном режиме времени с отображением ее в личном кабинете;
  • возможность ведения контроля в заданном промежутке времени;
  • накопление и долгосрочное хранение информации;
  • оперативную диагностику с учетом текущей информации и сравнения с предыдущим периодом;
  • корректировку и анализ энергопотребления и ее оптимизацию;
  • отображение несанкционированного подключения к энергосистеме и ее бесконтрольное потребление;
  • возможность проведения анализа текущего потребления, на ближайший и долгосрочный период;
  • оперативный контроль параметров с возможностью выявления даже незначительных отклонений;
  • возможность дистанционного отключения с последующим включением потребителей.

Такие возможности системы позволяют достигать цели эффективно управлять энергосбережением, а это в свою очередь позволяет окупить ее в кратчайшие сроки. Описанные достоинства справедливы для коммерческого учета.

Однако, и для учета в многоквартирных домах АСКУЭ может решить многие задачи:

  • она поможет снизить общедомовые расходы на электроэнергию, уменьшить плату за ее потребление;
  • не будет необходимости передавать данные в сбытовую компанию;
  • практически сводится к нулю бесконтрольное потребление электроэнергии недобросовестными жильцами.

Недостатки

Кроме преимуществ, комплекс имеет и ряд недостатков.

К ним можно отнести:

  • Высокую стоимость.
  • Необходимость установки новых «умных» приборов учета и дополнительного оборудования. Приборы должны быть надежными, это требования к системе для бесперебойного сбора информации.
  • Зависимость от качества кабеля связи. Не везде можно установить беспроводную связь. В панельных домах или металлических щитах радиосигнал экранируется.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации