Автоматизированная система коммерческого учета энергии и мощности (АСКУЭ) *

Для чего нужна АСКУЭ

Достоверность и оперативность учета электрической энергии становится все более актуальной задачей как для предприятий энергетики, так и для конечных потребителей. Автоматизированные системы коммерческого учета энергии и мощности (АСКУЭ) позволяют:

Предприятиям энергетики:

• автоматизировать обмен данными с субъектами ФОРЭМ (в том числе, и с оператором ФОРЭМ)
• автоматизировать расчеты с потребителями и субъектами ФОРЭМ
• добиться повышения достоверности и оперативности учета электрической энергии
• обеспечить автоматизированный контроль технического состояния электроэнергетических систем
• реализовать различные схемы управления распределением энергии и мощности между потребителями
• повысить эффективность работы предприятия

Крупным потребителям:

• добиться повышения достоверности и оперативности учета электрической энергии
• реализовать различные схемы управления распределением энергии и мощности на предприятии с целью уменьшения затрат
• снизить (часто в несколько раз) оплату за потребляемую энергию и мощность
• автоматизировать расчеты с поставщиком энергии и мощности (энергокомпанией)

Конечным потребителям:

• добиться повышения достоверности и оперативности учета электрической энергии
• снизить (часто - существенно) оплату за потребляемую энергию и мощность за счет повышения точности измерений и расчетов
• автоматизировать расчеты с поставщиком энергии и мощности (энергокомпанией)

Из чего состоит АСКУЭ?

АСКУЭ — это комплекс контрольно-измерительной аппаратуры, коммуникаций связи (сетей передачи данных), ЭВМ и программного обеспечения (ПО).

Так как АСКУЭ имеет, по меньшей мере, 3 варианта реализации, о которых говорилось выше, то и состав технических и программных средств может быть весьма разнообразным.

По своей сути задача состоит в точном измерении количества потребленной или переданной энергии и мощности (возможно, с учетом суточных, зонных или других тарифов), обеспечении возможности хранения этих измерений (например, в течении месяца, года и т.д.) и доступа к этим данным для произведения расчетов с поставщиком/потребителем.

Кроме того, важной составляющей является возможность анализа потребления (передачи) энергии и мощности. Иногда анализ режимов потребления за месяц-два позволяет обнаружить существенные просчеты в организации работы предприятия с точки зрения потребеления электроэнергии.

В общем виде состав АСКУЭ можно представить следующим образом:

1. Счетчики энергии и мощности (с цифровым интерфейсом или импульсным выходом), а также устройства сбора и передачи данных (УСПД), такие как мультиплексоры, телесумматоры и т.п. 
2. Коммуникации (коммутируемые телефонные каналы связи, выделенные телефонные каналы, радиоканалы и т.п.) и аппаратура связи (модемы, радиомодемы, мультиплексоры и пр.).
3. ЭВМ с установленным специализированным ПО (для сбора и анализа данных от нескольких счетчиков или групп потребителей).
4. ПО обмена данными измерений с другими предприятиями или поставщиком электроэнергии.

Конкретная же конфигурация АСКУЭ зависит от требований заказчика.

Примеры реализации АСКУЭ

АСКУЭ любого уровня сложности (АО-энерго, МЭС, ПЭС, РЭС, ПС, ЭС, крупного потребителя или жилого массива) строится по одинаковой схеме. Различия проявляются в конфигурации и количестве технических и программных средств.

АСКУЭ предприятия энергетики

АСКУЭ предприятия класса АО-энерго имеет ряд специфических особенностей. Прежде всего – достаточно большую географическую распределенность, так как АО-энерго обслуживает, как правило, территорию субъекта РФ (область, край, республику). Это значит, что АСКУЭ будет состоять из ЛОКАЛЬНЫХ систем (ЛАСКУЭ), объединенных между собой коммуникациями связи (каналы передачи данных и соответствующая аппаратура) в РЕГИОНАЛЬНУЮ АСКУЭ (РАСКУЭ).

В состав АО-энерго может входить несколько предприятий, таких как ПС, РЭС, ПЭС, МЭС и ЭС.

Проблематика АСКУЭ для АО-энерго разделяется на несколько направлений:

1. Межсистемные и межгосударственных перетоки (автоматизация расчетов на ФОРЭМ);
2. Внутрисистемные перетоки;
3. Потребители (автоматизация расчетов с потребителями).

Каждое из представленных направлений обладает собственной спецификой, но принцип организации сохраняется общий.

На рисунке представлен один из вариантов (упрощенный для наглядности) организации АСКУЭ АО-энерго.

АСКУЭ крупного потребителя

АСКУЭ крупного потребителя (например, завода) охватывает меньшую территорию, что позволяет ограничиться одним сервером опроса УСПД, обслуживающим установленные на предприятии счетчики и УСПД. При этом специалисты на месте могут отслеживать режимы потребления энергии и мощности, а также получать отчетные документы за любой период, благодаря наличию базы данных со всеми показаниями приборов учета.

Для автоматизации процесса обмена данными о потреблении с АО-энерго (или Энергосбытовой организацией) необходимо предусмотреть наличие канала передачи данных.

АСКУЭ жилого массива

АСКУЭ жилого массива может, например, состоять из счетчиков энергии и мощности, установленных в домах (по одному на дом или отдельный на каждую квартиру) и УСПД, накапливающих информацию со счетчиков нескольких домов или квартир дома.

В энергосбытовой компании,в управлении жилого массива или в каждом доме может быть установлен сервер опроса УСПД и АСКУЭ (ЭВМ, коммуникации связи с УСПД и другими серверами АСКУЭ, программное обеспечение). При такой схеме персонал, отвечающий за расчеты с поставщиками электроэнергии, может отслеживать режим потребления за любой период времени и подготавливать отчетные документы.

Благодаря встроенной в программное обеспечение сервера АСКУЭ возможности обмениваться данными с другими серверами АСКУЭ, энергосбытовая компания будет автоматически получать показания счетчиков, что явится основанием для выдачи квитанций на оплату.

Отдельно следует отметить, что внедрение АСКУЭ описанной схемы делает возможным внедрение расчетов на рынке энергии и мощности по зонным тарифам, что позволит потребителям более эффективно планировать режим потребления по производителям и транспортным компаниям оптимизировать режим выработки электрической энергии и мощности.

Коммуникации и аппаратура связи АСКУЭ

Для обеспечения возможности получения информации от счетчиков энергии/мощности и УСПД, а также для организации автоматизированного обмена данными между системами АСКУЭ в рамках района, города, области, необходимо наличие коммуникаций и аппаратуры связи. Решений в данной области существует достаточно. Важно выбрать подходящий вариант для конкретного случая, чтобы обеспечить сохранность капиталовложений и потенциальную возможность расширения функций передачи данных.

Специалисты нашей фирмы окажут Вам помощь в проектировании локальной или территориально-распределенной сети передачи данных, подборе аппаратуры и выполнят монтажные работы.

Вычислительная техника

Вычислительная техника является одним из главных компонентов АСКУЭ. Состав и конфигурация средств зависят от конкретных условий реализации АСКУЭ заказчика. Специалисты нашей фирмы окажут Вам помощь в выборе конфигурации серверов различных уровней и рабочих станций для обеспечения надежной работы АСКУЭ. По Вашему желанию мы можем произвести поставку требуемой аппаратуры.

Аппаратное и программное обеспечение уровня сбора данных АСКУЭ

Счетчики и УСПД

Для измерения потребляемой и/или передаваемой электрической энергии и мощности необходимо применение счетчиков энергии/мощности, прошедших сертификацию Госстандарта РФ для применения в АСКУЭ.

Рекомендуемые счетчики:

• АЛЬФА Плюс А2 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• АЛЬФА А3 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• ION 8500 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• АЛЬФА А1000 [АББ ВЭИ Метроника, Москва] А100 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• Дельта [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• однофазные однотарифные счетчики активной энергии (СЭБ-1, СЭБ-1А, СЭО-1) и двух и многотарифные счетчики активной энергии (СЭБ-2, СЭБ-2А, СЭБ-2Б, СЭБ-2А.01.0, СЭБ-2АК.01.0) [Нижегородский завод им. Фрунзе]
• трехфазные однотарифные счетчики активной энергии (ПСЧ-3, ПСЧ-4) и многотарифные счетчики активной энергии (ПСЧ-3Т, ПСЧ-3ТА, ПСЧ-3ТА.01.0, ПСЧ-3ТАК.01.0, ПСЧ-4ТА.03.0) [Нижегородский завод им. Фрунзе]
• трехфазные однотарифные счетчики реактивной энергии (ПСЧ-3Р, ПСЧ-3АР, ПСЧ-4Р, ПСЧ-4АР) [Нижегородский завод им. Фрунзе] трехфазные однотарифные счетчики активной энергии на два направления учета электроэнергии (ПСЧ-4П2) [Нижегородский завод им. Фрунзе]

Рекомендуемые УСПД:

• RTU-300 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• RTU-310 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• RTU-320 [АББ ВЭИ Метроника, Москва]
• ЭКОН-3000 [Прософт-Е, Екатеринбург]

Сервер приема, обработки и передачи информации АСКУЭ ACS 1.5

Программное обеспечение узла АСКУЭ

Узел АСКУЭ – программно-аппаратный комплекс, реализующий возможности приема, обработки, передачи, хранения и использования информации АСКУЭ на предприятии.

ПО узла АСКУЭ предназначено для организации автоматизированного приема/передачи информации АСКУЭ.

Назначение ПО узла АСКУЭ ACS 1.5

Комплекс ACS 1.5 позволяет организовать прием информации от клиентов-передатчиков, ее просмотр, обработку и транзитную передачу другим узлам АСКУЭ а также формирование отчетных документов на основании полученных данных.

При установке комплекса ACS 1.5 на предприятии (ПС, ПЭС, РЭС, МЭС, АО-энерго) узел АСКУЭ может выполнять следующие функции:

• принимать данные АСКУЭ от клиентов-передатчиков по стеку сетевых протоколов TCP/IP, который может быть организован по выделенному или коммутируемому каналу связи, радиоканалу, оптоволоконному каналу, Ethernet и т.п. Клиенты-передатчики - это, как правило, ПЭВМ с установленным соответствующим программным обеспечением (например, сервер опроса УСПД Octopus), установленным протоколом TCP/IP и подключенные к локальной сети предприятия, корпоративной сети или Интернет. Программное обеспечение клиентов-передатчиков должно обеспечивать возможность передачи данных узлу АСКУЭ либо непосредственно от УСПД, либо из баз данных, формируемых фирменным программным обеспечением конкретного УСПД;
• производить запись принятых данных в БД АСКУЭ с предварительной проверкой прав и корректности принятых данных;
• передавать поступившие данные в автоматическом режиме другим узлам АСКУЭ (одному или нескольким) по стеку сетевых протоколов TCP/IP;
• автоматически производить вычисления над поступившими данными по заданной формуле;
• управлять информационными объектами БД АСКУЭ (кодами каналов, счетчиков, отправителей, атрибутами клиентов-передатчиков и т.п.);
• осуществлять контроль за приемом, обработкой и передачей данных;
• создавать, корректировать, просматривать и распечатывать любые отчетные документы, сформированные на основании данных из БД АСКУЭ.

Состав комплекса программного обеспечения ACS 1.5

1. БД АСКУЭ (реализована под MS SQL Server 2000);
2. IP-модуль – модуль, осуществляющий прием данных от клиентов-передатчиков по устанавливаемому клиентом TCP-соединению в режиме реального времени (клиент/сервер);
3. Mail-модуль – модуль, осуществляющий прием данных от клиентов-передатчиков по электронной почте;
4. Request-модуль – модуль, осуществляющий прием запросов от клиентов на пополнение/изменение списка реплицируемых данных, а также контролирующий работу модулей, ответственных за репликацию данных;
5. SendIP-модуль – модуль, осуществляющий репликацию (транзитную передачу) данных, поступивших на данный узел АСКУЭ, другим узлам АСКУЭ через устанавливаемое TCP-соединение (клиент/сервер);
6. SendMail-модуль – модуль, осуществляющий репликацию (транзитную передачу) данных, поступивших на данный узел АСКУЭ, другим узлам АСКУЭ средствами электронной почты;
7. AutoCalc-модуль – модуль, производящий автоматические вычисления над поступающими данными по заданной формуле. Формула расчета может состоять из любого количества переменных, над которыми могут производится арифметические операции (+, -, *, /, ^) со скобками и без, операции отношения и логические операции (>, <, <=, >=, OR, AND, NOT), а также функции (SIN, COS, TAN, ARCTAN, SQR, SQRT, E, PI, ABS, EXP, LOG, LN, MIN, MAX);
8. Программа тестирования модулей узла АСКУЭ – предназначена для тестирования работоспособности модулей приема данных узла АСКУЭ а также передачи блоков данных;
9. Программа администратора БД АСКУЭ – предназначена для управления информационными объектами БД АСКУЭ, контроля за приемом/обработкой данных, просмотра поступивших данных;
10. Программа администратора серверов (модулей) узла АСКУЭ – предназначена для управления конфигурационными параметрами модулей узла АСКУЭ и управления списком репликации;
11. Программа генератора отчетов АСКУЭ – предназначена для создания, редактирования, вычисления и печати любых (по своему содержанию) отчетных документов с использованием информации из БД АСКУЭ (возможности произведения любых расчетов с применением арифметических операций, операций отношения и логических операций, а также функций).

Генератор отчетных документов и отчетных форм АСКУЭ ACS Reporter

Генератор отчетов включен в стандартную поставку ПО ACS 1.5 и предназначен для формирования разнообразных отчетов на основании информации, хранящейся в БД АСКУЭ.

Возможности генератора отчетов:

• Создание неограниченного количества отчетных документов;
• Группирование отчетов;
• Разграничение прав доступа пользователей к различным группам отчетов;
• Создание в документе неограниченного кол-ва строк и столбцов;
• Возможность программирования ячейки отчета по формулам с использованием в качестве переменных любых значений из БД АСКУЭ за требуемый период;
• Экспорт расcчитанного отчета в MS Excel для дальнейшей обработки и/или пересылки/передачи.

Создание нового отчета

Для формирования нового отчетного документа необходимо:

1. задать необходимое количество строк и столбцов в новом документе;
2. описать наполнение каждой ячейки.

Описание ячейки отчета

Каждая ячейка отчета может содержать текстовую информацию или расчетное значение, основанное на данных из БД АСКУЭ.

Расчетное (вычисляемое) значение представляет из себя набор переменных (значения из БД АСКУЭ), констант и формулу их обработки.

Формула расчета может состоять из любого количества переменных, над которыми могут производится арифметические операции (+, -, *, /, ^) со скобками и без, операции отношения и логические операции (>, <, <=, >=, OR, AND, NOT), а также функции (SIN, COS, TAN, ARCTAN, SQR, SQRT, E, PI, ABS, EXP, LOG, LN, MIN, MAX).

Все расчеты и выборки из БД производятся за указанный при расчете отчета период времени. Для ввода новой переменной необходимо указать ряд атрибутов измерения, таких как объект, точка измерения, тип канала измерений, класс канала измерений, код канала и отправителя.

Все эти характеристики позволяют однозначно идентифицировать требуемое значение в БД АСКУЭ. Атрибуты задаются в пошаговом режиме (кнопки "Далее >>" и "<< Назад").

Затем указывается, как выбирать данное значение из БД. Имеется возможность выбрать: требуемый тип измерения (3 мин., 30 мин., суточные, месячные), номер требуемого измерения в сутках, функцию агрегирования полученного набора данных (например, при выборке 3-х мин. измерений из БД за сутки будет получено 480 измерений. Но в качестве переменной может быть только одно число. Агрегирование позволит, например, получить их сумму, среднее, максимальное, минимальное или кол-во измерений за указанный период) и диапазон временных интервалов агрегирования (только для 3 и 30 мин. измерений).

В режиме редактирования отчета ячейки, содержащие рассчитываемые значения, отображаются желтым цветом.

Расчет отчета и экспорт в MS Excel

При выборе режима "Рассчитать" вам будет предложено указать диапазон дат для расчета. После этого все расчетные значения в отчете будут вычислены и подставлены в соответствующие ячейки.

Если в этом режиме нажать кнопку "Экспорт в MS Excel", то произойдет запуск MS Excel и все данные, задействованные в отчете, будут переданы в документ Excel. После этого Вы можете работать с отчетом, как с любым другим документом Excel.

ВНИМАНИЕ! MS Excel в поставку НЕ входит и должен быть установлен отдельно!

Сервер опроса счетчиков и УСПД OCTOPUS

ПО OCTOPUS позволяет организовать прием данных от УСПД различных производителей и передавать полученные результаты измерений серверу АСКУЭ ACS 1.5. Опрос может производится по TCP/IP, через  интерфейс RS-232, RS-486, ИРПС, поддерживается работа с мультиплексором МПД5216.

ПО разработано для операционной системы Microsoft Window 2000 Server. В качестве СУБД используется Microsoft SQL Server 2000.

Поддерживаемые устройства

На данный момент сервер опроса УСПД может производить опрос данных со следующих устройств:

• MegaData (Ganz Meter Schlumberger Electricity, Венгрия)
• Cчетчики серии Альфа (АББ ВЭИ Метроника, г. Москва)
• МСИ "Пчела" (АО "Телемеханика", г. Екатеринбург)
• "Текон-10" ("Крейт", Екатеринбург)
• ЭКОМ-3000 ("Прософт-Е", г. Екатеринбург)
  
  

* Продукт разрабатывается и сопровождается совместно с ПВФ "Диас"

Источник статьи: http://www.softsystems.ru/page.php?askue