ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Стрімкий розвиток цифрових комунікацій створив передумови для перегляду принципів побудови, що раніше використалися автоматизованими системами комерційного обліку електроенергії. Поява нових вимірювальних приладів, що містять відразу декілька цифрових інтерфейсів для прийому-передачі даних, дозволило відмовитися від складних систем телеметрії, що мають у своєму складі масу вузлів перетворення аналогових даних в цифрову форму, прийнятну для подальшого збору і обробки інформації.

Робота енергосистеми(анімація: 10 кадрів, 5 циклів повторень, 90 килобайт)

Рисунок 2 – Робота енергосистеми
(анімація: 10 кадрів, 5 циклів повторень, 90 килобайт)

1. Цілі енергообліку

Можна виділити дві мети, що досягається за допомогою контролю і обліку споживання енергоресурсів, незалежно від використовуваних для цього технічних засобів:

  1. Забезпечення розрахунків за енергоресурси відповідно до реального об'єму їх споживання.
  2. Мінімізація виробничих і невиробничих витрат на енергоресурси.

Через різні шляхи досягнення мети мінімізації енергії витрати можуть бути реалізовані без зменшення споживання енергії і зменшення споживання енергії.

Ці цілі досягаються через рішення таких задач обліку енергії і контролю своїх параметрів [1].

2. Завдання систем контролю і обліку

  1. Точне вимірювання споживання енергії, щоб забезпечити оплату енергетичних ресурсів відповідно до фактичного рівня споживання і звести до мінімуму невиробничих витрат для енергетичних ресурсів, зокрема шляхом використання більш точні вимірювальні прилади або synchrony первинний збору.
  2. Діагностика повноти забезпечити оплати енергетичних ресурсів відповідно до фактичного рівня споживання шляхом поліпшення надійності дані, що використовуються для фінансових розрахунків з постачальниками та sub абонентів бізнес і управлінських рішень.
  3. Комплексний автоматизований комерційний і технічний облік енергоресурсів і контроль їх параметрів по підприємству, його інфра- (котельна і об'єкти жілкомбита) і інтраструктурам (цехи, підрозділи, субабоненти) по тарифних системах, що діють, з метою мінімізації виробничих і невиробничих витрат на енергоресурси.
  4. Контроль енергоспоживання по всіх енергоносіях, приєднаннях і об'єктах обліку в заданих тимчасових інтервалах (5, 30 хвилин, зони, зміни, добу, декади, місяці, квартали і роки) відносно заданих лімітів, режимних і технологічних обмежень потужності, витрати, тиску і температури з метою мінімізації витрат на енергоресурси і забезпечення безпеки енергопостачання.
  5. Фіксація відхилень контрольованих параметрів енергоресурсів, їх оцінка в абсолютних і відносних одиницях для аналізу як енергоспоживання, так і виробничих процесів з метою мінімізації витрат на енергоресурси і відновлення виробничих процесів після їх порушення із-за виходу контрольованих параметрів енергоресурсів за допустимі межі.
  6. Сигналізація (кольором, звуком) про відхилення контрольованих величин від допустимого діапазону значень з метою мінімізації виробничих витрат на енергоресурси за рахунок ухвалення оперативних рішень.
  7. Прогнозування (кратко-, середньо- і довгострокове) значень величин енергообліку з метою мінімізації виробничих витрат на енергоресурси за рахунок планерування енергоспоживання.
  8. Автоматичне управління енергоспоживанням на основі заданих критеріїв і пріоритетних схем включення/відключення споживачів - регулювальників з метою мінімізації виробничих витрат на енергоресурси за рахунок економії ручної праці і забезпечення якості управління.
  9. Підтримка єдиного системного часу з метою мінімізації невиробничих витрат на енергоресурси за рахунок забезпечення синхронних вимірів.

Більшість АСКОЕ промислових підприємств, що діють, через свої структурні і функціональні обмеження вирішують лише частину розглянутих завдань.

3. Функциї АСКОЕ

  1. Постійний моніторинг величин потужності і енергії.
  2. Стеження за перевищенням лімітів величин потужності і енергії із звуковою і/або візуальною сигналізацією операторові.
  3. Побудова графіків навантаження і споживання.
  4. Можливий додатковий візуальний контроль, в реальному часі, а також наступних параметрів: струм навантаження, напруга живлячої мережі, частота живлячої мережі, зрушення по фазі між струмом і напругою.
  5. Створення бази даних по всіх вимірюваних параметрах.

4. Варіанти організації і побудови АСКОЕ

Варіанти організації і побудови АСКОЕ розглянемо на прикладі систем обліку електроенергії..

  1. Організація АСКОЕ з проведенням опитування лічильників через оптичний порт.

    Це найбільш простий варіант організації АСЬКУЕ. Лічильники не об'єднані між собою. Між лічильниками і центром збору даних немає зв'язку. Всі лічильники опитуються послідовно при обході лічильників оператором. Опит виробляється через оптичний порт за допомогою програми розміщеною на переносному комп'ютері, яка формує файл результатів опиту. На комп'ютері центру збору даних необхідні програмні модулі, що формують файл-завдання на опит і завантажують інформацію в основну базу.

    Недоліками даного способу організації АСКОЕ є велика трудомісткість збору даних з лічильників і неможливість використання в системі індукційних або електронних лічильників з імпульсним виходом.

    Організація АСКОЕ з проведенням опиту лічильників через оптичний порт дозволяє вирішувати наступні завдання:

    а) точний вимір параметрів споживання;

    б) комерційний і технічний облік енергоресурсів по підприємству, його інфраструктурним елементам (котельна і об'єкти жилкомбита, цехи, підрозділи, субабоненти);

    в) контроль енергоспоживання по крапках і об'єктах обліку в заданих тимчасових інтервалах (30 хвилин, зони, зміни, добу, декади, місяці, квартали і роки) відносно заданих лімітів і технологічних обмежень потужності;

    г) обробка даних і формування звітів по обліку електроенергії;

    д) опис електричних з'єднань об'єктів і їх характеристик;

    е) підтримка єдиного системного часу.

    Робота енергосистеми

    Рисунок 2 – Організація АСКОЕ з проведенням опитування лічильників через оптичний порт.

  2. Організація АСКОЕ з проведенням опиту лічильників переносним комп'ютером через перетворювач інтерфейсів, мультиплексор або модем.

    Лічильники, об'єднані загальною шиною RS-485, або по інтерфейсу "струмова петля" на мультиплексор (типу МПР-16), або пристроєм збору та підготовки даних (ПЗПД) можуть розташовуватися в різних розподільних пристроях і опитуватися один або кілька разів на місяць за допомогою програми розміщеної на переносному комп';ютері, яка формує файл результатів опитування. Між лічильниками і центром збору даних немає постійного зв'язку. ПЗПД виконує роль комунікаційного сервера. На комп'ютері центру збору даних необхідні програмні модулі, що формують файл-завдання на опитування і завантажили інформацію в основну БД. Синхронізація часу лічильників відбувається в процесі опитування з часом переносного комп'ютера. Синхронізація часу переносного комп'ютера з часом центру збору даних здійснюється в момент прийому файлів завдань на опитування лічильників. Виділений комп'ютер для центру збору даних в цьому варіанті також може бути відсутнім, його роль може виконувати переносний комп'ютер.

    Організація АСКОЕ з проведенням опиту лічильників переносним комп'ютером через перетворювач інтерфейсів, мультиплексор або модем дозволяє вирішувати наступні завдання:

    а) точний вимір параметрів споживання;

    б) комерційний і технічний облік енергоресурсів по підприємству, його інфраструктурним елементам (котельна і об'єкти жилкомбита, цехи, підрозділи, субабоненти);

    в) контроль енергоспоживання по крапках і об'єктах обліку в заданих тимчасових інтервалах (30 хвилин, зони, зміни, добу, декади, місяці, квартали і роки) відносно заданих лімітів і технологічних обмежень потужності;

    г) обробка даних і формування звітів по обліку електроенергії;

    д) опис електричних з'єднань об'єктів і їх характеристик;

    е) підтримка єдиного системного часу.

    Робота энергосистемы

    Рисунок 3 – Організація АСКОЕ з проведенням опиту лічильників переносним комп'ютером через перетворювач інтерфейсів, мультиплексор або модем.

  3. Організація АСКОЕ з проведенням автоматичного опитування лічильників локальним центром збору та обробки даних.

    Лічильники постійно пов'язані з центром збору даних прямими каналами зв'язку і опитуються відповідно до заданого розкладу опиту. Первинна інформація з лічильників записується в БД. Синхронізація часу лічильників відбувається в процесі опиту з часом комп'ютера центру збору даних. Як комп'ютер центру збору даних використовується локальна ПЕВМ.

    Організація АСКОЕ з проведенням автоматичного опитування лічильників локальним центром збору та обробки даних дозволяє вирішувати наступні завдання:

    а) точний вимір параметрів споживання;

    б) комерційний і технічний облік енергоресурсів по підприємству, його інфраструктурним елементам (котельна і об'єкти жилкомбита, цехи, підрозділи, субабоненти);

    в) контроль енергоспоживання по крапках і об'єктах обліку в заданих тимчасових інтервалах (30 хвилин, зони, зміни, добу, декади, місяці, квартали і роки) відносно заданих лімітів і технологічних обмежень потужності;

    г) обробка даних і формування звітів по обліку електроенергії;

    д) опис електричних з'єднань об'єктів і їх характеристик;

    е) підтримка єдиного системного часу [2-5].

    Робота энергосистемы

    Рисунок 4 – Організація АСКОЕ з проведенням автоматичного опитування лічильників локальним центром збору та обробки даних.

    5. Лічильник АЛЬФА

    Лічильник АЛЬФА А1700 - це розробка концерну Elster в області обліку електроенергії і організації АСЬКУЕ. Сфера застосування лічильника АЛЬФА А1700 - повний і точний комерційний і технічний облік в крупному промисловому і мелкомоторном секторі. У лічильнику АЛЬФА А1700 вперше застосована модульна конструкція і незалежність інтерфейсів.

    Мікропроцесорні багатофункціональні лічильники електроенергії АЛЬФА А1700 призначені для обліку активної і реактивної енергії в трифазних колах змінного струму трансформаторного включення, в одно-і багатотарифних режимах з класом точності 1.0, при цьому число тарифних зон може досягати 16. Лічильник АЛЬФА А1700 працює в широкому діапазоні робочих струмів і напруг, має високу чутливість. Лічильник АЛЬФА А1700 вимірює і відображає параметри електричної мережі - напруги і струми фаз, активну, реактивну і повну потужність трифазної системи, а також сервісні дані.

    Абсолютно нові можливості надає лічильник А1700 для організації АСКОЕ. Для комунікації лічильника А1700 можуть незалежно використовуватися імпульсні входи/виходи і цифрові інтерфейси і навіть вбудований gsm-модем. Цікавою особливістю АЛЬФА А1700 є те, що додаткові інтерфейси підключаються без відключення лічильника і порушення метрологічних пломб.

    Всі виміряні і обчислені дані, в тому числі і отримані з інших лічильників по імпульсних каналах, лічильник АЛЬФА А1700 зберігає в незалежній пам'яті. Можливості лічильника АЛЬФА А1700 дозволяють зберігати графіки навантаження по 16 каналах, при цьому термін зберігання графіків може досягати 900 днів. У лічильниках АЛЬФА А1700 застосовується технологія закладена в лічильниках серії АЛЬФА, давно довела свою високу точність і надійність.

    Лічильники Альфа А1700 трансформаторного включення всіх модифікацій можуть виробляти розрахунок вимірів по первинній стороні з врахуванням коефіцієнтів трансформації вимірювальних трансформаторів струму і напруги. У режимі вимірів по первинній стороні величини енергії і потужності автоматично умножаються на коефіцієнти трансформації трансформатора напруги (КН) і трансформатора струму (КС) в точці обліку.

    Одним з основних переваг лічильників АЛЬФА А1700 є те, що вони можуть вести графік навантаження по 16-ти каналах. При цьому тривалість інтервалу графіків навантаження може бути 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, 15, 30, 60 хвилин, яка задається за допомогою програмного забезпечення AlphaPlus100. Глибина зберігання графіків в пам'яті лічильника може досягати 900 днів, а вся інформація прив'язана або до стандартного часу, або до літнього часу після переходу годин лічильника на літній час.

    Лічильник Альфа А1700 розміщений в зручному і безпечному пластмасовому корпусі. Розташування монтажних отворів і габаритів корпусу дозволяє легко встановлювати лічильник практично в будь-які електротехнічні шафи. Лічильник АЛЬФА А1700 є універсальним трьохелементним лічильником, який може бути включений як в 4-дротяний ланцюг, так і в 3-дротяну трифазну мережу [6-7].

    Для лічильників серія АЛЬФА А1700 розроблено сучасне програмне забезпечення AlphaPlus100. Застосування програмного забезпечення надає широкі можливості для обліку і контролю електроенергії (модифікація програми лічильника, діагностичне та комерційне читання даних, ведення журналу зв'язку, зміни розкладу тарифних зон та інші можливості). Програмне забезпечення AlphaPlus100 також дозволяє переглядати конфігураційні параметри лічильника і виміряні дані. За допомогою AlphaPlus100 можна змінити конфігурацію лічильника, тобто додати функції що не були задані при первісному програмуванні лічильника або скасувати їх (спеціальні завдання).

    Перелік посилань

    1. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий М:, "Энергия", 584 с.
    2. Федоров А.А., Сербиновский Г.В. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Электрооборудование и автоматизация. 1981. М.: Энергоиздат —624 с, ил.
    3. Овчаренко А.С., Рабинович М.Л., Мозырский В.Н., Розинский Д.И. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчет. 1985. - К.: Техника, 279 с.
    4. Библиотека ГОСТов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://http://www.vsegost.com/.
    5. Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения М.: Энергоатомиздат, 1990 г.
    6. АСКУЭ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php.
    7. Счётчик Альфа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.eu.sama.ru.

    На даному етапі реферат є лише частиною магістерської роботи, яка буде закінчена пізніше. Повну версію можна отримати у автора роботи на початку 2014 року.