Обзор и сравнительный анализ систем контроля и учета энергоресурсов - Способ реализации автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии на базе беспроводной технологии ZigBee

Экономить можно то, что учтено. Сегодня нет масштабной федеральной программы совершенствования учета. До сих пор большинство потребителей пользуется счетчиками, разработанными 30-40 лет назад, а технология сбора информации основана на самостоятельном съеме показаний прибора учета электроэнергии. В этой ситуации сложно оценить эффект от внедрения той или иной технологии.

Разработка в дипломном проекте новой современной информационно - измерительной системы контроля и учета энергоресурсов позволит выявлять точное количество поставленной электроэнергии, а также осуществлять контроль параметров качества передаваемой электрической энергии. Кроме того, разрабатываемая система позволит осуществлять диспетчерский контроль и управление процессом потребления электроэнергии в отдельно взятом современном жилом комплексе, более рационально использовать электроэнергию потребителю по времени суток, что в целом и способствует ее сбережению и эффективности использования.

Использование в разрабатываемой системе интеллектуальных счетчиков позволяет дистанционно отслеживать показания приборов учета, контролировать объем энергопотребления. Потребители могут в любой момент времени нажатием многофункциональной кнопки на счетчике получить полную оперативную информацию о том, сколько использовано энергии.

Для того, чтобы разработать в дипломном проекте современную системы определим основные функции, требуемые от ИИС КУЭ:

    - Сбор и хранение среза данных о накопленной электроэнергии раз в день или по расписанию дает возможность определения количества электроэнергии за определенный промежуток времени, а в некоторых случаях помогает выявлять незаконные подключения к электросети; - Выдача итоговых данных по накопленной электроэнергии раз в месяц на экран и в бумажной форме позволяет упростить расчет с абонентами за электроэнергию; - Выдача основных показателей качества электроэнергии в любой точке учета позволяет анализировать потери электроэнергии, планировать работы по подключению новых счетчиков и монтажу силовых линий, а так же оценивать нагрузку на линии и принимать такие решения, как подключение новых трансформаторов или замену линий передачи электроэнергии; - Возможность подключения "вводного" счетчика электроэнергии в систему - во многих случаях для этого требуется установка еще одного счетчика, т. к. для подключения к существующему счетчику требуется разрешение энергосбытовой организации, да и чаще всего счетчик просто не удовлетворяет требованиям системы. Тем не менее, функция дает наглядное представление пользователю не только о фактическом потреблении, но и о потерях на линиях электропередач; - Передача данных по силовым линиям снимает необходимость тянуть дополнительные линии связи и упрощает монтаж, что существенно удешевляет систему. Еще один плюс такой организации канала связи - простота расширения системы (обслуживающей организации достаточно монтировать подготовленный счетчик силами штатного электрика, а не вызывать для этого монтажников компании-интегратора ИИС КУЭ).

Эффективность внедрения АИИС КУЭ для организаций ЖКХ и бытовых потребителей:

    - Организация достоверного учета и оперативного контроля за потреблением электроэнергии по каждой квартире и по жилому дому в целом. - Исключение хищений электроэнергии за счет оперативного контроля баланса потребления жилого дома. - Отказ от системы выписки счетов за потребленную электроэнергию самими жильцами и переход на выписку счетов энергоснабжающей организацией. - Обеспечение автоматизации процесса выписки счетов жильцам за фактически потребленную электроэнергию. - Сокращение затрат на персонал, контролирующий показания квартирных счетчиков. - Снижение потерь электроэнергии, за счет контроля и анализа потребления дома в целом и уменьшения нерационального расхода энергии в нежилых помещения дома (на лестничных площадках, при освещении входов в подъезды, в подвалах и т. п.).

Анализ представленных на рынке систем контроля и учета энергоресурсов

Комплекс технических средств ЗАО "Энергомер".

КТС "Энергомера" предназначена для многоуровневой автоматизации коммерческого и технического учета электроэнергии и мощности на энергетических объектах (электростанциях и подстанциях), промышленных предприятиях.

Внедрение комплекса обеспечивает: повышение эффективности использования энергетических ресурсов; рациональное энергосбережение; организацию финансово-расчетных взаимоотношений субъектов рынка электрической энергии, в том числе и при использовании дифференцированных тарифов за пользование электроэнергией.

Измерение и учет электроэнергии и мощности.

Автоматизированная обработка информации.

Хранение и представление данных в удобном для пользователя виде.

Ретрансляция данных на другие уровни системы.

Контроль положения коммутационных аппаратов и охранная сигнализация.

Комплекс технических средств (КТС) "Энергомера" имеет сертификат об утверждении типа средств измерений, зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений и допущен к применению в РФ.

В качестве генерального подрядчика "Энергомера" обеспечивает выполнение всего комплекса работ по созданию АИИС КУЭ и гарантирует сдачу системы в эксплуатацию с выполнением всех требований заказчика в соответствии с техническим заданием.

Система АСКУЭ на базе КТС "Энергомера" предназначена для организации автоматизированного учета электроэнергии и управления энергопотреблением абонентов.

Система обеспечивает сбор, хранение, оперативное предоставление и документирование достоверных данных о потреблении электроэнергии и параметров сети.

Система обеспечивает возможность ограничения энергопотребления каждого абонента путем предварительного задания лимитов на временные периоды, а также обеспечивает возможность удаленного отключения абонента.

Использование радиоканала для обмена данными со счетчиками не требует дополнительных затрат на создание проводных линий связи.

Радиоканал 2,4 ГГц на базе технологии ZigBee обеспечивает высокую скорость обмена данными между устройствами, сопоставимую с проводными линиями.

Снижение технических потерь энергоресурсов за счет повышения точности измерительных приборов.

Снижение экономических потерь электроэнергии за счет оперативного получения информации об энергопотреблении, а также ограничения в энергопотреблении отдельных абонентов.

Снижение затрат на содержание штата контроллеров и исключение субъективных факторов, влияющих на процесс учета, за счет автоматизации сбора данных о потреблении электроэнергии.

В техническом решении ЗАО "Энергомер" есть несомненные плюсы, которые будут использованы нами при проектировании системы, однако, ее высокая стоимость не дает ее использовать не на крупных предприятиях, что существенно объясняет необходимость создания ИИС с небольшим количеством счетчиков, как в поставленном нами в техническом задании случае.

Миссия - Сокращение финансовых расходов крупных и средних энергоемких предприятий на энергоресурсы.

АИИСКУЭ позволяет обеспечить точный учет электроэнергии, передаваемой субабонентам и услуг на ее передачу, локализовать потери и хищения электроэнергии.

АИИСКУЭ позволяет получить картину энергопотребления каждого объекта на предприятии.

Уникальность состоит в :

    1. Предоставлении клиентам полного комплекса услуг по снижению затрат на энергоресурсы (создание АИИСКУЭ "под ключ", метрология). 2. Высокой инвестиционной привлекательности проектов - при выводе на оптовый рынок период окупаемости - менее одного года. 3. Оптимальном соотношении "цена-качество".

Анализ представленных на российском рынке разработок показал, что информационно - измерительная система, разрабатываемая в дипломном проекте, должна обеспечить передачу информации от электросчетчика до контролирующей организации. Поэтому к ИИС относятся:

    - устройства сбора и передачи данных (УСПД) - каналы связи между электросчетчиками и УСПД - серверы верхнего уровня - коммуникационная среда и каналы связи между УСПД и серверами верхнего уровня (переход с нижнего уровня на верхний) - система обеспечения единого времени (СОЕВ) - автоматизированные рабочие места (АРМ) диспетчеров - автоматизированные рабочие места администраторов системы - программное обеспечение верхнего уровня

Рассмотрим достоинства и недостатки таких каналов связи: PLC-канал связи; радио-канал связи; GSMGPRS-коммуникатор и беспроводная сеть.

К достоинствам PLC-канала связи можно отнести, то, что не требуется дополнительных затрат на прокладку линии связи, так как используются линии силового питания. Этот канал связи может быть успешно применен для применения для внутридомового учета электроэнергии.

Для ИИС существенен следующий его недостаток: низкая надежность связи на длинах более 100 метров, зависимость канала связи от схемы соединений фидеров на ТП, необходимость установки устройств сбора и передачи данных.

Использование радио-канала связи - это эффективное решение для открытых зон города с малоэтажной застройкой, то есть для нашего случая - частного сектора. Но для его использования существует необходимость прямой видимости передающей антенны. Недостатком является низкая защищенность антенн, необходимость установки устройств сбора и передачи данных или коммуникатора на ТПРП.

Применение GSMGPRS-коммуникатора обеспечивает надежный беспроводной канал связи между группой счетчиков и ЦСОД и не требует дополнительных затрат на вынос антенны. Обеспечивает простоту монтажа и наладки канала связи, но в отличии от предыдущих вариантов недостатками являются необходимость постоянной оплаты трафика и использование только в зоне покрытия территории сетями сотовой связи GSM.

Достоинствами применения беспроводного способа передачи данных является возможность поддерживать сложные беспроводные сети с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Кроме того, беспроводные сети являются самоорганизующимися (самовосстанавливающимися) сетями передачи данных. Достоинством такой структуры ИИС является низкая стоимость системы, построенной на сетях с большой концентрацией приборов учета. Рекомендуется применение этого способа передачи данных для организации внутридомового учета.

Конкретную технологию реализации беспроводной информационно - измерительной системы рассмотрим в следующем параграфе.

Похожие статьи




Обзор и сравнительный анализ систем контроля и учета энергоресурсов - Способ реализации автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии на базе беспроводной технологии ZigBee

Предыдущая | Следующая