Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии

[intense_hr size=»medium» shadow=»2″ title=»Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии
– опыт создания в Республике Казахстан» title_background_color=»#8bc3f0″ title_position=»center»]

 

Если сегодня создается система для птички (требуют) дешевле, «малой кровью», то очень велика вероятность того, что через несколько лет видоизменившиеся требования и ваши новые потребности в информации заставят попросту еще раз «модернизировать» систему и опять по принципу «малой кровью». В результате поучиться «латаная» система с разнокачественными компонентами, которая и обойдется дороже. Поэтому хочется привести общеизвестное – самый дорогой опыт – это собственный   опыт, а такого опыта, в том числе и в Республике Казахстан, достаточно. Но и имеется опыт и других, которым можно воспользоваться и оптимизировать все этапы как создания системы как по времени, так и по финансовым затратам. Другими словами: энергетики не имеют права внедрять не самые современные решения.

 [intense_hr shadow=»2″ title=»Для чего нужна АСКУЭ» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Достоверность и оперативность учета электрической энергии становиться более актуальной задачей на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ) и на балансирующем рынке электроэнергии (БРЭ), как для предприятий энергетики, так и для конечных потребителей. Общеизвестно, что автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) позволяют:

В целом на рынке электроэнергии:

• автоматизировать разветвленный коммерческий и технический учет электроэнергии;
• осуществлять контроль выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии по всем точкам учета в различных временных интервалах;
• прогнозирование значений параметров электроучета для планирования выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии (кратко-, средне-, и долгосрочное);
• оптимизация электрических режимов с целью снижения потерь электроэнергии и улучшения параметров энергоэффективности и энергосбережения;  
• автоматизировать взаиморасчеты с потребителями и субъектами ОРЭ;
• добиться повышения достоверности и оперативности учета электрической энергии;
• добиться повышения достоверности и оперативности учета электрической энергии;
• оптимизировать (часто – существенно) оплату за потребленную электрическую энергию за счет повышения точности измерений и расчетов, а также применения системы дифференцированных тарифов;

Преимущества создания АСКУЭ можно определить следующим:

• сокращение затрат на оплату электроэнергии;
• выявление всех очагов потерь электроэнергии;
• оперативное управление графиками электрических нагрузок;
• взаиморасчеты на оптовом, балансирующем и розничном рынке электроэнергии по легитимным измерениям и контролируемым величинам;
• возможность прозрачности продажи/покупки электроэнергии на конкурентном рынке электроэнергии;
• выбор более выгодных тарифным систем.

 [intense_hr shadow=»2″ title=»Из чего состоит АСКУЭ?» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

АСКУЭ – это комплекс средств измерений, коммуникационные связи (сети передачи данных), устройства сбора и передачи данных (промышленные контроллеры с долговременной энергонезависимой памятью, модемы и т.п.), серверные устройства, ЭВМ и программное обеспечение (ПО).

К средствам измерения, входящих в состав АСКУЭ, можно отнести измерительные трансформаторы тока, напряжения и счетчики электрической энергии – ИКУЭ. Задачей ИКУЭ является – точное измерение количества выработанной, переданной, распределенной и потребленной электрической энергии с учетом суточных, зонных или других тарифов, обеспечение возможности хранения этих измерений (в течении 45 суток и более0 и доступа к этим данным.

Для измерения выработанной, переданной и потребленной электрической энергии необходимо применение в АСКУЭ микропроцессорных счетчиков электрической энергии, прошедших сертификацию в Комитете технического регулирования и метрологии РК.

На рынке РК предлагаются счетчики более 20 производителей

Коммуникационные связи – это проводные линии связи, обеспечивающие передачу данных в цифровом виде и стандартного интерфейса, коммутируемые телефонные каналы связи, выделенные телефонные каналы, оптоволоконные линии, радиоканалы, спутниковые каналы, и аппаратуры связи (модемы, радиомодемы, мультплексоры и пр.).

Устройства сбора и передачи данных – предназначены для опроса счетчиков, обработки данных, архивации и передачи данных на верхний уровень.

Серверные устройства и ЭВМ с установленным специализированным ПО – предназначены для опроса счетчиков, промышленных контроллеров – устройств сбора и передачи данных, обработка и хранение данных, а также взаимообмена данными измерений с другими смежными субъектами ОРЭ и Системным оператором ЕЭС.

В качестве устройств сбора и передачи данных предлагаются как специализированные устройства, так и программируемые промышленные контроллеры заводов-производителей ближнего и дальнего зарубежья.

Конкретная же конфигурация и состав технических средств АСКУЭ зависит от требований заказчика.
[intense_hr shadow=»2″ title=»Примеры реализации АСКУЭ» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Создание АСКУЭ на рынке электроэнергии РК началось в конце ХХ века с появлением многофункциональных микропроцессорных счетчиков электроэнергии. В 2000 году приказом Министерства утверждены технические, функциональные и метрологические характеристики счетчиков, в 2001 году утверждены Электросетевые правила РК, в которых приведены технические, функциональные и метрологические требования к автоматизированным системам учета и контроля электроэнергии и в 2004 году утверждена Программа создания АСКУЭ субъектов оптового рынка электроэнергии РК, в которой прописаны этапы создания систем. В 2006 году введены в действие три стандарта, определяющие требования к разработке методик выполнения измерений. В 2007 году, учитывая особенности структуры и функционирования АСКУЭ, утверждены Правила освидетельствования измерительных комплексов учета электроэнергии и Правила приемки АСКУЭ в промышленную эксплуатацию.

В зависимости от географического расположения точек учета электроэнергии и энергообъектов в Республике Казахстан применяются двух- и трехуровневые системы. К первому уровню относятся ИКУЭ, ко второму — устройства сбора и передачи данных, к третьему уровню обычно относится центральная база данных – центральных сервер, ЭВМ с соответствующим ПО и коммуникационной аппаратурой.

Так например, на локальных объектах – электростанции, небольшие промышленные предприятия, где расстояние от счетчиков до устройства сбора данных не превышает 1500-2000 метров создаются двухуровневая АСКУЭ с использованием проводных каналов связи. К таким организациям можно отнести Экибастузские ГРЭС, Уральская ТЭЦ, завод «САТ Ферросталь» и т.п.

На географически распределенных и удаленных энергообъектах (от несколько десятков до сотен километров), принадлежащих одной компании создается трехуровневая система с использованием радиоканалов и спутниковой связи. Центральная база данных формируется в диспетчерском центре или в головном предприятии. К таким АСКУЭ можно отнести системы созданные в АО «KEGOC», ТОО «Энергосистема», АО «НК «КТЖ», в РЭКах (ЖезРЭК, ВК РЭК) и другие.

[intense_hr shadow=»2″ title=»Особенности построения АСКУЭ на предприятиях энергетики Республики Казахстан» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Учитывая результаты реформирования электроэнергетической отрасли Республики Казахстан и в соответствии с требованиями Электросетевых правил РК и Программой создания автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии субъектов оптового рынка электроэнергии, каждый хозяйствующий субъект создает собственную АСКУЭ на энергообъектах в границах балансовой принадлежности. АО «KEGOC» — Системный оператор НЭС создал интегрированную географически распределенную  АСКУЭ Национальной электрической сети, в состав которой входят 75 локальных АСКУЭ подстанций 35-500 кВ. Данная АСКУЭ является основой для создания АСКУЭ ОРЭ и балансирующего рынка электроэнергии (БРЭ)  РК. В настоящее время 98 АСКУЭ субъектов ОРЭ интегрированы в нее. Взаимообмен данными происходит в установленном регламенте и утвержденным протоколом обмена.

На электростанциях созданы самостоятельные двухуровневые АСКУЭ (ЭГРЭС-1, ЭГРЭС-2, БГЭС, У-КТЭЦ, У-КГЭС, Шар. ГЭС, Актобе ТЭЦ и др.). В энергокомпаниях, объединяющих несколько станций создаются трехуровневые системы (АО «Павлодарэнерго», АО «Астана-Энергия»).

В региональных электросетевых компаниях созданы и создаются трехуровневые системы (ТОО «Энергосистема», АО «МРЭК», АО «ВКРЭК», АО «ГЭС», г. Астана).

[intense_hr shadow=»2″ title=»АСКУЭ коммунально-бытового сектора» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

АСКУЭ коммунально-бытового сектора может включать достаточно большое количество счетчиков с цифровым выводом информации, как трехфазных, установленных на вводах в жилые комплексы, в жилые дома, в магазины и небольшие предприятия (столовые, рестораны, офисы, СТО и т.п.), так и однофазных счетчиков, установленные в квартирах, коттеджах и устройств сбора и передачи данных, накапливающих информацию со счетчиков нескольких домов или квартир одного многоквартирного дома.

В энергосбытовой компании города или района, в управлении жилого массива или в каждом доме может быть установлен сервер опроса устройство сбора и передачи данных АСКУЭ с соответствующим программным обеспечением. При такой схеме персонал, отвечающий за расчеты с поставщиками электроэнергии, может отслеживать и контролировать режим потребления за любой период времени и подготавливать отчетные и финансовые документы по взаиморасчетам.

Для осуществления такой структуры АСКУЭ необходимо использовать все доступные и возможные каналы связи для передачи данных (радиоканалы, проводную связь, а также PLC-технологию). Определенный опыт в этом имеет ТОО «Сайман».

Однако необходимо отметить, что энергосбытовые компании не участвуют в создании АСКУЭ и, соответственно, не имеют технической возможности по получению легитимных и достоверных данных по коммерческому учету электроэнергии.

[intense_hr shadow=»2″ title=»Аппаратное и программное обеспечение верхнего уровня АСКУЭ» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

В качестве аппаратного обеспечения используются сервера известных фирм-производителей, предназначенных для длительной работы. Электропитание серверов и рабочих мест системного администратора обычно осуществляется от систем гарантированного питания.

Программы сбора данных в реальном времени, предназначены для:

• оперативного просмотра данных счетчиков;
• ручного архивирования данных;
• фонового сбора и архивирования данных;
• конфигурации параметров связи;
• отслеживания однородности и корректности архивов в базе.

Архивирование конфигурируется индивидуально для каждой/го точки учета/счетчика. При сбоях архивирования, аппаратных поломках, сбоях в коммуникационных каналах программа сообщает об этом обслуживающему персоналу, используя SMS, электронную почту, а также генерирует записи в log-файлах, в таблице Oracle и инициирует SNMP-сообщения.

[intense_hr shadow=»2″ title=»Метрологическое обеспечение АСКУЭ, как инструмент легитимности коммерческой информации» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

В Республике Казахстан все средства измерений – измерительные трансформаторы тока, напряжения и счетчики электрической энергии допускаются к применению только после внесения в Реестр ГСИ, чем подтверждается, что они имеют соответствующее метрологическое обеспечение на территории РК. Так в РК успешно функционируют три юридических лица: ТОО «Казметростандарт» (г. Алматы), Алматинский филиал АО «НацЭкС», ТОО «Узень» (г. Усть-Каменогорск), которые имеют передвижные мобильные установки для поверки высоковольтных измерительных трансформаторов тока, напряжения, а также счетчиков электрической энергии на местах их эксплуатации. Эти же организации могут проводить освидетельствование ИКУЭ на предмет соответствия требованиям Электросетевых правил РК.

[intense_hr shadow=»2″ title=»Система обеспечения единого времени» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

В соответствии с постановлением Правительства РК в каждой системе устанавливается среднеевропейское время.

Функция измерения и синхронизации времени включает в себя:

• Автоматическое измерение времени внутренними таймерами устройств измерения;
• Нормирование величин отклонений встроенных часов при помощи синхронизации с единым системным временем;
• Синхронизацию времени по сигналам точного времени, принимаемым через GPS-приёмник (синхронизация времени в ИКУЭ осуществляется при каждом сеансе связи);
• Контроль времени в ИКУЭ при каждом сеансе связи (при отклонении внутреннего времени в приборе измерения электроэнергии производится плавная коррекция времени).

[intense_hr shadow=»2″ title=»Опытно-промышленные испытания и приемка АСКУЭ в эксплуатацию» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Одним из самых важных этапов системы является проведение опытно-промышленных испытаний, целью которых является экспериментальное, в условиях реальной работы, подтверждение соответствия технических, функциональных и метрологических характеристик системы требованиям, прописанных в Техническом задании на проектирование, проекте АСКУЭ и Электросетевых правилах Республики Казахстан и в Законе Республики Казахстан «Об обеспечении единства измерений».

В соответствии с Правилами приемки автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии, утвержденных приказом МЭМР от 06.06.2007г. №142, межведомственная комиссия по результатам экспертизы технических и эксплуатационных документов, а также по результатам опытно-промышленных испытаний принимает решение о приемке АСКУЭ в эксплуатацию. Системный оператор, при положительном решении комиссии, регистрирует систему в Реестре автоматизированных системы коммерческого учета электроэнергии оптового рынка электроэнергии с присвоением соответствующего номера.

[intense_hr shadow=»2″ title=»О новом в организации функционирования АСКУЭ» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Для классической структуры АСКУЭ необходимо ПО с достаточно  высокой первоначальной стоимостью — плюс стоимость последующей поддержки ПО, а также наличие высококвалифицированного и обученного персонала на каждом уровне системы. Периодическое обновление, проводимые собственными силами, также предусматривает определенные затраты.

Один из перспективных путей является применение принципов WEB-технологий.

Повсеместное внедрение WEB технологий функционирующих на базе как корпоративных сетей, так и Интернета – вот ключ к решению таких проблем. Создав портал АСКУЭ, вы «сосредотачиваете все системы в одном месте». Это ускоряет инсталляцию – необходимо инсталлировать ПО в одном месте (центре). Необходимое ПО на клиентском месте (Интернет браузер) почти наверняка уже имеется. Это упрощает обслуживание – необходимо отслеживать версионность и актуальность всего одного центра, обновление версий происходит одновременно для всех пользователей, легче происходит и анализ работоспособности большей части ПО. Кроме того, использование WEB технологий повышает мобильность пользователей – они могут подключаться к порталу с любого свободного компьютера, но подключившись попасть в «свою» среду (точки учета, группы, отчеты, формы и права). Из предыдущего пункта видно, что использование WEB технологий уменьшает количество обслуживающего персонала, но, кроме того, оно ведет и к уменьшению количества необходимых центров сбора (серверов) и другой  аппаратуры.

[intense_hr shadow=»2″ title=»Мониторинг создания АСКУЭ на ОРЭ» title_tag=»h6″ title_background_color=»muted» title_position=»center»]

 

Для исполнения функции Системного оператора – «Техническое и методическое руководство по созданию единой информационной автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии», определенной Законом «Об электроэнергетике», с 2004 года ведется следующая работа по руководству созданием АСКУЭ субъектами ОРЭ:

выдано 216 технических условий на подключение АСКУЭ субъектов к АСКУЭ СО ОРЭ РК;
проведена экспертиза 181 технических заданий на проектирование АСКУЭ;
проведена экспертиза 185 технических проектов и рабочей документации АСКУЭ;
проведены экспертиза и согласование 117 программ опытно-промышленных испытаний АСКУЭ;

в реестре Системного оператора зарегистрировано 98 АСКУЭ, принятые в промышленную эксплуатацию, в том числе: электростанций – 22, РЭКи и горэлектросети – 13, филиалы АО «НК КТЖ» — 22, субъекты ОРЭ (потребители) – 41.

Представители Системного оператора участвовали в работе  всех межведомственных комиссиях, целью которых является анализ результатов опытно-промышленных испытаний АСКУЭ и принятие решения по дальнейшей эксплуатации систем.