УДК 620.9:330.53
Серезентинов Г.В., к.т.н., доц., Гвоздь А.А. магистр, Арапов А.Г.,Братишко И.В., Лаврушкин Р.В.
СОЗДАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ЭНЕРГОУЧЕТА
На сегодняшний день создание системы комплексного учета энергопотребления (электроэнергии, тепла, газа, пара и др.), состоящей из средств учета различных производителей представляет опре-деленные трудности. Проблема заключается в том, что эти счетчики энергоресурсов различных производителей имеют различающиеся протоколы обмена информацией, поэтому их объединение по цифро-вому интерфейсу практически невозможно.
Одним из путей решения указанной проблемы построения сис-темы учета энергопотребления, состоящей из средств учета различных типов и производителей является использование импульсных выходов, которые имеются во всех сертифицированных счетчиках. При этом возникает необходимость в устройстве сбора и обработки информации в качестве, которого может выступать микропроцессор-ный комплекс СИНЭТ-1 (система информационных энергосберегаю-щих технологий фирмы "ИНЭТ")
СИНЭТ-1 осуществляет сбор данных по импульсным выходам со 128 (64) счетчиков удаленных на расстояние до 3 км. При этом необходимо учитывать, что если один счётчик используется для учёта активной и реактивной энергии в двух направлениях, то он имеет 4 импульсных выхода и воспринимается комплексом СИНЭТ-1 как 4 отдельных счётчика, т.е. в данном случае таких приборов можно под-ключить не 128 (64), а лишь 32 (16). Также, к СИНЭТ-1 можно под-ключить до 32 электронных счётчиков по цифровому интерфейсу "токовая петля" при помощи мультиплексора, однако это могут быть только счётчики ЭТ фирмы Элвин, и они должны располагаться на расстоянии до 1,5 км.
С целью исследования, на базе счетчиков с импульсными выхо-дами различных производителей создана физическая подобная модель системы энергоучета.
Для формирования системы учета были приняты счетчи-ки электроэнергии: ЕвроАЛЬФА, ЭТ, LZQM, EMP; теплосчетчик КМ-5; комплекс СИНЭТ-1, рассчитанный на 64 импульсных входа.
Особенностью входных модулей комплекса СИНЭТ-1 является применение матрицы входных сигналов - размер 8*8 для подключения импульсных выходов счетчиков. Модуль сканирования матрицы имеет 8 входных (прямых) линий (С0…С7) и 8 выходных (возвратных) линий (В0…В7). Физически, каждая точка учета пред-ставляет собой релейно-диодный ключ, подключенный между пря-мой и возвратной линией и замыкающий их между собой при форми-ровании кванта энергии. Номера прямой и возвратной линии матри-цы замкнутых этим ключом, в каждый конкретный момент времени, однозначно определяют номер точки учета, для которой необходимо выполнить приращение кванта энергии. Текущие показания энергии отображаются на жидкокристаллическом индикаторе СИНЭТ-1.
Кроме того, через COM порт СИНЭТ-1 можно подключить: на один вход - АСКУЭ на базе счетчиков ЭТ; на другой - ПК.
Комплекс СИНЭТ-1 выполняет сбор информации поступающей от точек учета, которые могут объединяться в группы; вычисляет параметры потоков энергии по точкам и группам учёта. На основе по-лученной информации предоставляется возможность: прогнозирова-ния случаев превышение заявленной активной мощности; учета пре-вышения лимитов активной мощности по зонам суток; фиксация всех превышений планового количества энергии на сутки, месяц, квартал.
Функция прогнозирования случаев превышение заявленной активной мощности реализуется путем определения следующих показателей.
- Прогнозируемое значение средней 30-минутной мощности на конец текущего 30-минутного интервала.
- Прогнозируемое значение количества значения электроэнергии на следующие 3 минуты.
- Прогнозируемое отклонение от лимита мощности в процентах на конец текущего 30 - минутного интервала.
Информация об энергопотреблении выводится как на информа-ционное табло СИНЭТ-1, так и на ПК, на котором установлено ПО "АРМ энергодиспетчера".
"АРМ энергодиспетчера" (SCADA - система) предназначен для визуализации процесса учета энергоресурсов совместно с УСД СИ-НЭТ-1. Он имеет широкие функциональные возможности, как по отображению измеренной и вычисленной информации в виде графи-ков и таблиц, так и в формировании отчётов в табличном редакторе Excel. Это особенно важно при построении систем как коммерческо-го, так и технического учета, поскольку месячные и квартальные от-четы должны иметь обязательную стандартную форму.
Исследования редактора схем показали достаточную простоту в обучении и быстроте создания функциональных схем АСКУЭ. Вме-сте с тем, указанная SCADA позволяет визуализировать лишь стати-ческую схему с динамически изменяющимся процессом сканирова-ния и отображения измеренных данных. Полезной особенностью АРМ также является наличие программного имитатора электриче-ских нагрузок.
Поэтому одним из экономичных решений при построении сис-темы коммерческого или технического учета энергоресурсов являет-ся применение комплекса СИНЭТ-1, особенно когда для учёта ис-пользуется счетчики энергоресурсов различных производителей с импульсными выходами.
Исследованиями физической модели системы установлено, что:
1. устройство сбора данных (УСД) на базе комплекса СИНЭТ-1 по-зволяет вести учет показаний энергоресурсов по 64…128 точкам учета;
2. приборы учета должны иметь импульсные выхода с длительностя-ми выходных импульсов и паузы между ними, лежащие в интерва-ле 80…150 мс (ЕвроАльфа, ЭТ, КМ-5);
3. микропроцессорные счетчики электрической энергии LZQM и ЕМР (ф. Скайтекс-Элгама) имеют заводскую параметризацию кон-стант телеметрии с длительностями выходных импульсов и паузы между ними - 20 мс. При этом только LZQM через оптический порт можно перепараметрировать на необходимые для УСД длительно-сти выходных импульсов и паузы;
4. УСД СИНЭТ-1 не требует дополнительных согласований и стыку-ется черед адаптер "токовой петли" с АСКУЭ, выполненной на ба-зе счетчиков ЭТ (ф. ЭЛВИН).