Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии

Автоматизированные системы  контроля и учета электроэнергии 

Содержание

Введение 3

1. Рынок электроэнергии 4

2. Организация проектирования  автоматизированных систем контроля  и учета энергии на примере  Энергосбыта АО "Челябэнерго" 6

3. Организация внедрения автоматизированных систем учета электроэнергии промышленных потребителей АО "Челябэнерго" 13

Заключение 19

Список литературы 20

 

 

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение                                

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.

1. Рынок электроэнергии                        

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.                           

Потребность в учете больших  потоков электроэнергии при ее экспорте и при

перетоках между энергосистемами, объединенными энергетическими системами и в

масштабах Единой энергетической системы, обусловила необходимость создания

локальных автоматизированных систем измерения (контроля) электроэнергии

(АСИЭ).

В период перехода к рыночной экономике электроэнергия становится полноценным

товаром — объектом купли-продажи. Поскольку процесс купли-продажи  завершается

только после оплаты (реализации), электроэнергия как товар выражается не только

количеством, но и стоимостью. При этом основными рыночными  параметрами

становятся количество полезно  отпущенной энергии и ее оплаченная стоимость

, а формирующиеся розничный и оптовый рынки электроэнергии представляют собой по

сути рынок полезно  потребленной электроэнергии.

Развитие рынка электроэнергии на основе экономического метода управления

потребовало создания полномасштабных  иерархических систем: автоматизированных

систем измерения электроэнергии (АСИЭ), учета потребления и сбыта

электроэнергии (АСУПСЭ), диспетчерского управления (АСДУ), контроля и учета

энергопотребления (АСКУЭ).

Основная особенность  экономического метода управления – рассмотрение

энергопотребления как главного звена, управляющего рынком электроэнергии,

который в свою очередь представляется совокупностью собственно

технологического процесса (производства, передачи, распределения  и

потребления электроэнергии), учетно-финансового процесса энергопотребления, а

также политико-экономического (отражающего текущую политику в  области

энергоиспользования). Это и является предпосылкой для управления рынком

электроэнергии посредством  создания единой, интегрированной, системы

управления энергопотреблением на базе систем АСИЭ, АСУПСЭ, АСДУ и  АСКУЭ.

     2. Организация  проектирования автоматизированных  систем контроля и учета

               энергии на примере Энергосбыта АО "Челябэнерго"              

В разработанной в 1993 г. по заданию РАО "ЕЭС России" "Концепции

инструментального обеспечения  рынка электроэнергии и мощности РФ" и в

"Типовых технических  требованиях к средствам автоматизации контроля и учета

электроэнергии и мощности для АСКУЭ энергосистем" нет  четкого определения

функций между системами, обеспечивающими управлением рынка  электроэнергии.

Это объясняется прежде всего тем, что указанные документы были разработаны

специалистами по контролю электроэнергии , которые и отразили в основном

вопросы, связанные с  приборами и системами ее измерения (контроля), а также

с системами передачи результатов  измерений на верхний уровень, объединив  их в

рамках единой (не структурированной по функциям) системы АСКУЭ. Вопросы же,

связанные с системами  управления энергопотреблением на финансовом и

экономическом уровнях и реализацией принятых там решений, а также с

системами управления процессом  распределения энергии, оказались  только

обозначенными. Во многом  это объяснялось новизной проблемы и отсутствием в

отрасли опыта создания систем управления с многоплановыми функциями,

поскольку в энергосистемах занимались в основном автоматизацией измерений

(контроля) электроэнергии, и только в отдельных энергосистемах

(Рязаньэнерго, Пензаэнерго и др.) с самого начала проблемы контроля и

управления электроэнергией  стали решать комплексно.

Так, в АО "Челябэнерго" создается региональная многоуровневая

автоматизированная система  контроля и учета выработки, транспорта,

распределения и потребления  электрической энергии. Основой  этой системы

является автоматизация  учета непосредственно у потребителей.

Большинство предприятий-потребителей АО "Челябэнерго" имеют на своем балансе

крупные узловые подстанции 110, 220 кВ,  от которых питаются не только

основной абонент и  транзитные потребители системы, но и все их субабоненты. В

связи с этим расчетный  учет потребляемой электрической энергии  и мощности

находится на подстанциях  потребителей, а не энергосистемы.

Для соблюдения порядка учета  отпускаемых предприятию электрической энергии и

мощности и учета всех тарифных групп потребителей, установленных  в договоре

на пользование электрической  энергии, разрабатываемые автоматизированные

системы коммерческого учета  электроэнергии (АСКУЭ) приходится размещать

непосредственно у потребителей и создавать сложные иерархические  структуры.

Разработка технических  проектов на автоматизацию учета  электрической энергии

и мощности для промышленных предприятий невозможна без тщательной проработки

вопросов выбора, размещения и установки технических средств  АСКУЭ, устройств

сбора и передачи информации, причем выполняться она должна, как  правило,

сотрудниками специализированных отраслевых проектных институтов. Однако из-за

отсутствия в энергосистеме  и на предприятиях инвестиций и собственных  средств

на разработку проектов и  установку современных приборов учета энергии АСКУЭ

существено тормозится.

В связи с указанным  в Энергосбыте АО "Челябэнерго" было принято решение

выполнять проектные работы своими силами, не привлекая специализированные

организации, для чего на базе лаборатории энергоснабжения  создана служба

разработки и проектирования систем учета электрической и  тепловой энергии. За

2 года накоплен определенный  опыт в разработке проектов  автоматизации

расчетного учета электрической  энергии и принят порядок подготовки

технической документации.

                  Весь комплекс мероприятий включает  два этапа:                 

-     подготовительные  работы и сбор информации по  электроснабжению предприятия;

-         разработка проектных решений  и оформление технической документации.

На первом этапе проводятся обследование и изучение существующей схемы учета и

системы расчетов за потребленную электроэнергию непосредственно на

предприятии, в отделе сбыта энергии предприятий электрических сетей (ПЭС) и

Энергосбыте электросистемы. Структурная схема технологических связей службы

разработки и проектирования системы учета энергии АО "Челябэнерго" дана на

рисунке 1. В первую очередь изучается договор на пользование электрической

энергией между АО "Челябэнерго" и потребителем. При этом уточняются,

анализируются и включаются в отчет следующие документы:

-         перечень субабонентов, рассчитывающихся с основным абонентом по

двухставочному тарифу;

-         перечень субабонентов, рассчитывающихся с основным абонентом по

одноставочным тарифам;

-         перечень субабонентов, отпуск электроэнергии которым осуществляется

в счет договорного значения абонента;

-         перечень потребителей абонента, рассчитывающихся за электроэнергию

по другим тарифным группам;

-         перечень счетчиков электрической  энергии (активной и реактивной),

по которым ведутся  расчеты с основным абонентом, его  субабонентами и

потребителями других тарифных групп, с указанием параметров учета

(коэффициенты трансформаторов  тока и напряжения, число импульсов  на 1 кВт-ч);

-         схема размещения всех вышеперечисленных  счетчиков активной и

реактивной энергии на принципиальной электрической схеме  электоснабжения

предприятия;

-         акты разграничения балансовой  принадлежности  электрических сетей  и

трансформаторов между энергоснабжающей организацией и предприятием.

По результатам обследования специалистами Энергосбыта АО "Челябэнерго"

проводится техническое  совещание при главном инженере предприятия-

потребителя, на котором  обсуждаются принципиальные вопросы  создания АСКУЭ, в

том числе следующие:

-       на базе какой системы учета будет выполнена АСКУЭ? Если на

предприятии имеется не более 16 счетчиков коммерческого учета, рекомендуется

применять микропроцессорное  устройство «Энергия-микро», при наличии  большего

числа расчетных приборов учета – комплекс технических  средств (КТС)

«Энергия»;

-       место  установки вычислительного комплекса  АСКУЭ (на ГПП, в ОГЭ или  на

диспетчерском пункте предприятия);

-       способ  обеспечения связи счетчиков  с устройствами сбора данных (УСД)

или «Энергия-микро» и УСД  с вычислительным комплексом АСКУЭ;

-       способ  передачи информации на пункт  сбора отдела сбыта энергии  ПЭС и

центральный пункт сбора  Энергосбыта АО "Челябэнерго";

-       источники  питания, обеспечения автоматического  включения резерва и

другие вопросы.

На втором этапе работ  разрабатываются проектные предложения, готовится,

согласовывается и утверждается  проектная документация. Основным документом

является проектная схема  автоматизации коммерческого учета, отделом сбыта ПЭС

АО "Челябэнерго" и утверждается руководством Энергосбыта АО "Челябэнерго". На

проектной схеме  показываются все места установки расчетных  счетчиков, УСД и

место расположения вычислительного  комплекса АСКУЭ. В проекте

предусматривается  способ передачи информации на пункты сбора  отделов сбыта

ПЭС и центральный пункт  сбора Энергосбыта АО "Челябэнерго". Передача

информации в основном осуществляется по городской телефонной сети. Для этого

на предприятии-потребителе  выделяется определенный телефонный номер, и

система учета укомплектовывается модемом типа "Ладога".

Для повышения надежности работы АСКУЭ, создаваемой на базе КТС "Энергия", в

качестве УСД для счетчиков коммерческого учета электроэнергии используется

преобразователь "Энергия-микро", имеющий защиту от постороннего вмешательства

и обеспечивающий не только прием, но и накопление информации как  по каждому

учитываемому каналу, так  и по выделенным группам. Существует также

возможность контроля показаний  расчетных счетчиков.

Электрическое питание устройства "Энергия-микро" и КТС "Энергия"