Что такое электросчетчики аскуэ и как они работают

Структура АСКУЭ

Автоматизированная система управления состоит из счетчиков, коммуникаций, компьютера с особым ПО, программы для обмена данными.

Счетчики АСКУЭ предназначены для отображения параметров потребляемой или отдаваемой энергии и мощности. В комплексе с прибором учета находятся устройства по сбору данных и ее передаче. Работают такие приборы на микропроцессоре, собирают максимально точные данные с точки учета.

Счетчики позволяют снимать данные о нагрузках в конкретный отрезок времени, давать информацию о качестве получаемого электричества. Данные предаются в момент связи  с  прибором. Все полученные измерения могут храниться на счетчиках до года.

В качестве коммуникаций в системе выступают выделенные телефонные каналы, радиоканалы, а также аппараты связи.

Компьютеры со специальным программным обеспечением предназначены для получения и анализа данных по энергии от счетчиков, либо от групп потребителей.

Передача информации может осуществляться через кабель, провода электроэнергии, по мобильной связи через модем.

Также используется отдельное программы АСКУЭ для возможности передачи и получения собранной информации от поставщиков электричества, либо с других объектов, предприятий.

Преимущества эксплуатации системы

Основные преимущества внедрения АСКУЭ:

• получение полных данных об энергопотреблении всего объекта в целом;
• доступ к любому счетчику;
• контролирование потребления электричества на любом этапе, в том числе в реальном времени, в связи с этим возможность коррекции потребления;
• выявление неучтенного потребления, что помогает выявлять случаи хищения электроэнергии;
• сохранение всей информации в базах данных;
• полностью автоматизированный процесс контроля.

Контроль ведется на каждом этапе, с помощью этого можно определить в какой отрезок времени и где тратиться наибольшее количество электроэнергии.

Работа системы позволяет оперативно выявлять возникновение нештатных ситуаций, провести меры по созданию безопасных условий работы всего оборудования на объекте или предприятии.

Мероприятия по установке

Установка АСКУЭ проходит в несколько этапов.

1. Перед началом работ для предприятия, объекта необходимо получить технические рекомендации от компании, предоставляющей электроэнергию.
2. Согласно полученным рекомендациям, создается проект АСКУЭ для конкретного объекта. Результаты должны быть согласованы с поставщиком электроэнергии.
3. После утверждения разработанного проекта можно приступить к основной части — установке системы.
4. Монтируются счетчики, прокладываются коммуникации, устанавливаются компьютеры со специальным программным обеспечением. После полной сборки предполагается ввод оборудования в эксплуатацию. Система должна пройти три месяца опытного работы с момента подписания акта ввода в эксплуатацию.
5. На следующем этапе подается заявка для объекта, на котором была установлена АСКУЭ, на проверку счетчиков на соответствие установленным нормам, после чего выдается свидетельство о государственной метрологической аттестации системы.
6. По завершении трехмесячного испытательного срока и успешного его прохождения создается акт о вводе АСКУЭ в постоянную эксплуатацию. После ввода данные системы используются для осуществления расчетов между объектом и поставщиком электроэнергии.

Обслуживание системы

В случае возникновения неполадок с одним из приборов или программного обеспечения система не сможет выполнять свои задачи.

Мероприятия по стабильной работе оборудования и программного обеспечения должны проводиться регулярно.

Для этого компания проводит регулярное наблюдение введенной в эксплуатацию системы.

Рис. Принципиальная схема построения АСКУЭ для бытовых потребителей

Где и как используется

Помимо коммерческого и технического учётов, эта технология также применяется для оперативного контроля текущей мощности. Также облегчает принятие решений в сфере потребления энергии, а также является хорошим преимуществом политики энергосбережения.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Облицовочный силикатный кирпич для наружной отделки достоинства и недостатки технические характеристики и цветовая гамма

Значительное увеличение потребления возобновляемых ресурсов, растущее использование устройств, средств и аппаратов с высоким энергопотреблением, таких как электротранспорт, электрические котлы и тепловые насосы, использование технологий Smart Grid делают АСКУЭ более сложной в управлении, чем это было раньше.

Установка счётчиков высокого класса точности даёт возможность снизить класс энергопотребления до 70%. В связи с этим в системах учёта будет наблюдаться рост нового поколения технологий с постепенным увеличением применения концепции распределённой энергетики. Именно благодаря улучшению распределённой энергетики, распределительные системы, в том числе и АСКУЭ, будут также применяться для контроля частоты и электрического напряжения.

Для распределительных сетей нужна будет новая система автоматизации. Для этого нужны новые разработки:

• усовершенствованные алгоритмы для обеспечения безопасных настроек защиты во все более сложных сетях;
• автоматизированная система обнаружения неисправностей и восстановления обслуживания для повышения надежности распределительной сети за счет снижения потерь питания.

Как это функционирует

Начнем с задач, которые выполняет автоматизированная система контроля и учёта расходования электроэнергии:

1. Сбор данных с каждого индивидуального потребителя (группы потребителей) о расходе электрической энергии в текущий момент времени, и за определенный период.
2. Передача данных с приборов контроля в единый центр обработки информации (ЦОИ). Информационные каналы невозможно перехватить или обойти, поскольку связь по ним кодируется.
3. Обработка полученной информации, ее систематизация, получение сводных отчетов и текущей картины энергопотребления в реальном времени. Выполняется с применением вычислительной техники.

То есть, АСКУЭ позволяет с высокой степенью достоверности собрать информацию о потреблении энергии с объекта (группы объектов). При этом минимизируются возможные ошибки и сознательное искажение информации, что нередко встречается при ручном сборе данных (исключается пресловутый человеческий фактор). Это позволяет предотвратить несанкционированное подключение и незаконный отбор электроэнергии. Поэтому, крупные энергетические операторы приветствуют внедрение подобных технологий.

Кроме того, монтаж АСКУЭ на протяжении всей цепочки от электростанции, до конечного потребителя, в конечном итоге дает существенную экономию энергоресурсов. Не говоря уже о снижении издержек производящих компаний энергоснабжения, возникающих при несоответствии переданных мощностей с показаниями внутренних приборов учёта потребителя.

Задачи, которые решают производитель и потребитель электроэнергии

• Энергоснабжающие компании не тратят много времени и средств на выявление несанкционированного отбора электричества. Кроме того, при систематизации данных об уровне потребления, единые энергетические системы регионов и всей страны, могут своевременно распределять мощности для исключения критических точек избыточной нагрузки.
• Потребитель контролирует свои расходы, благодаря чему экономит финансы. Автоматизированный учёт позволяет зачисление денег без необходимости снятия показаний с электросчетчиков, вычислений стоимости по тарифам, ручной оплаты счетов. Достаточно установить на компьютеры организации программное обеспечение, для учёта и формирования оплаты за электроэнергию.
• Кроме того, работа с автоматизируемым контролем позволяет проводить анализ параметров стоимости, и выбирать цены за потребляемую электроэнергию с различными тарифами: включая разграничение по времени суток.

Технические параметры

Так как надёжность работы системы АСКУЭ напрямую зависит от первого блока, то все базовые требования должны предъявляться исключительно к приборам учёта. Точность определения указывает на правдивость полученных данных. Не менее важным показателем системы является максимально допустимая погрешность в процессе трансфера данных. Этот момент требует небольшого уточнения. Итоговый телеметрический выход агрегата транслирует последовательность импульсов с частотой, которая соответствует потребляемой мощности. Тепловые шумы и помехи могут вносить серьёзные погрешности в итоговые данные, что влияет на отчёт.

Избежать распространённых проблем можно в том случае, если вся собранная информация будет передаваться в двоичном коде. Высокий и низкий импеданс сигнала должны соответствовать «1» и «0». Эксперты также используют кодировку контрольной суммы, что позволяет проверить достоверность данных. Многие специалисты ошибочно полагают, что цифровая форма передачи информации защищена от погрешностей, но она лишена конкретики. Это связано с тем, что протокол всегда допускает определённую вероятность ошибки. Такой недостаток в той или иной степени присущ любым системам передачи данных.

Электронные счетчики и АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ — в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению, выполнить анализ стоимостных показателей и произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи

Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке, элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247 шт.

3.Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных

Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.

Смотрите видео, в котором на примере конкретной марки рассмотрены электронные счетчики.

Несколько слов об умных сетях

Требования к АИИС КУЭ значительно повышаются в последнее время. Это проявляется в совершенствовании систем и постоянном поиске новых, более точных способов учета с низкой стоимостью. Следует отметить, что во многих странах Европы внедрение такой автоматизации началось намного раньше, чем в СНГ. Обширная сеть играет гораздо большую роль, чем снятие показаний.

Подобная технология позволяет детально регулировать выработку электрической энергии, контролировать загруженность основного оборудования, правильно выбирать режимы. Кроме этого, такие системы значительно преобразили взаимоотношения между потребителями и электроснабжающими организациями. Все стало более приемлемо и прозрачно.

Преимущество системы учета электроэнергии

Специально разработанные программы, которые включают в себя набор дополнительного программного обеспечения, разрешают специалисту – пользователю производить углубленный анализ расходованной электрической энергии как полностью всех объектов предприятия, так и каждого объекта в отдельности.

Данная деятельность включает производство всевозможных графиков, посредством которых можно наглядно разглядеть параметры потребленных энергоресурсов за единицу времени. При этом система дает возможность сформировать график потребления электроэнергии за сутки по контролируемым зонам.

Программное обеспечение позволяет производить расчеты и прогнозы на будущее расходование энергоресурсов, а вместе с тем и финансовые потери, связанные с потреблением энергии. Также предприятие – потребитель на основе этих расчетов может подавать заявки и прогнозировать расходы в будущем.

Потребители при наличии системы АСТУЭ могут нормировать потребление на единицу произведенной продукции, или на какой-либо производственный процесс, тем самым подсчитать себестоимость выпускаемой продукции или рентабельность предприятия.

Что же такое АСКУЭ и АИИС КУЭ?

Автоматизированные Системы Контроля и Учета Электроэнергии (АСКУЭ) или Автоматизированные Информационно-Измерительные Системы Контроля и Учета Электроэнергии (АИИС КУЭ) — это системы, предназначенные для дистанционного снятия показаний с первичных средств измерения – счетчиков электрической энергии. Отличие АИИС КУЭ и АСКУЭ состоит в том, что АИИС КУЭ – это автоматизированная измерительная система является средством измерения и должна быть занесена в Госреестр как средство измерения. АСКУЭ – это автоматизированная система дистанционного считывания показаний с измерительных устройств – счетчиков электроэнергии, и используется как технологическая система для контроля за потреблением, и заносить ее в Госреестр как средство измерения не обязательно. АИИС КУЭ также используется для коммерческих расчетов между поставщиком электроэнергии и потребителем, что накладывает на нее дополнительные требования – согласованные формы отчетов, также ряд других требований, которые в АСКУЭ не обязательны.

По составу АСКУЭ и АИИС КУЭ, как правило, идентичны за исключением дополнительных требований к ПО «верхнего уровня».

Системы состоят из трех основных элементов:

• первичные средства измерения,
• среда передачи данных,
• программное обеспечение для обработки, хранения и отображения данных, также формирование различных отчетов.

К первичным средствам измерения относятся:

• счетчики электрической энергии,
• трансформаторы тока и напряжения,
• контроллеры или устройства, осуществляющие синхронизацию всех устройств по времени, а также источники единого времени.

К среде передачи данных относятся:

• различные преобразователи интерфейсов,
• различные модемы,
• сама среда передачи – витая пара, телефонные линии, радиоканалы, силовые линии (PLC).

Технология передачи данных по силовым сетям PLC I, разработанная специалистами Инкотекс предназначена в основном для сбора данных показаний со счетчиков электрической энергии бытового сектора, т.е. автоматизированный сбор данных о потребленной электроэнергии от бытового потребителя. Такое функциональное ограничение обусловлено тем, что система должна иметь минимальную стоимость и простоту наладки и эксплуатации. В результате этого система относительно дешевая как по используемому оборудованию, так и в эксплуатации, поэтому имеет быструю окупаемость.

Технология передачи данных по силовым сетям PLC II, разработанная специалистами Инкотекс предназначена как для бытового сектора, так и для маломоторного сектора промышленности. Система более дорогая, но имеет большую функциональную нагрузку. Система сбора данных по силовой линии PLC II позволяет не только собирать данные о потребленной электроэнергии, но и получать практически все данные, которые имеются в многофункциональном счетчике.

Программное обеспечение «верхнего уровня» также состоит из нескольких основных блоков:

• база данных, где происходит накопление полученных результатов,
• блок обработки данных, где происходит формирование запросов, обработка полученных данных и передача их в базу данных,
• пользовательский интерфейс с блоком отображения полученных данных,
• генератор отчетов или блок формирования отчетных форм.

Целесообразность внедрения автоматизированной системы (АС) заключается в ее окупаемости, но иногда окупаемость не всегда является целью, важнее получать оперативную и достоверную информацию об электропотреблении или качестве питающей сети. В любом случае внедрения АС определяет сам потребитель и сам определяет, какую цель преследует внедрение АС.

Одной из целей использования автоматизированных системы дистанционного сбора данных является – исключить работу «счетчиков» — сотрудников энергослужб, которые списывают показания со средств измерения — счетчиков электроэнергии.

Требования к монтажу

Любое внедрение системы должно начинаться с проектирования. От правильности всех расчётов зависит успешная установка и подключение АСКУЭ. Профессиональное проектирование обязательно должно учитывать особенности объекта, ресурсы, а также объёмы производства компании. На основании полученных расчётов итоговое количество и разновидность используемого оснащения при установке системы может подвергаться изменениям. Благодаря этому появляется дополнительное время для подбора нужных приборов, которые точно будут соответствовать всем заявленным требованиям.

Вам это будет интересно Подключение и установка реле напряжения УЗМ-51М

Только после проведения всех расчётных и проектировочных работ специалисты могут приступать к установке АСКУЭ. Эта процедура состоит из нескольких основных этапов:

• Установка обязательного оборудования (модемы, приборы учёта, компьютеры, серверы).
• Прокладка и последующий монтаж кабельных линий.
• Подключение приобретённого оборудования.
• Финальная наладка системы.

Стоит отметить, что все работы по установке и подключению АСКУЭ могут выполняться исключительно подрядными компаниями. В обязанности экспертов входят следующие мероприятия:

• Тщательное изучение объекта. Выбор наиболее подходящего оборудования, а также поэтапное составление проектной документации.
• Обязательное согласование в органах Энергосбыта. После одобрения планов специалисты могут приступать к монтажу и пусконаладочным работам.
• Настройка компьютерного оснащения, консультация потребителей. В течение указанного в документах срока клиент может бесплатно обратиться за гарантийным обслуживанием оборудования.

Установка инновационной системы АСКУЭ должна осуществляться в строгом соответствии с чёткими требованиями и пожеланиями заказчика. Сам эксперт должен полагаться ещё и на конкретные данные объекта. Итоговый результат зависит не только от проектирования и монтажа, но и от настройки. На финальном этапе должны быть установлены правильные опции.

В чём преимущества АСКУЭ по сравнению с традиционным энергоучётом

Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии позволяет обеспечить точность и прозрачность взаиморасчётов между поставщиками и потребителями, а также реализует:

• точное измерение параметров поставки и потребления энергоресурса;
• непрерывный автоматический сбор данных с приборов учёта с отправкой на сервер и визуализацией в личном кабинете;
• ведение контроля за энергопотреблением в заданных временных интервалах;
• постоянное накопление и долгосрочное хранение данных даже при выключенном электропитании приборов учёта;
• быструю диагностику данных с возможностью выгрузки информации за текущий и прошлый периоды;
• анализ структуры энергопотребления с возможностью её корректировки и оптимизации;
• оперативное выявление несанкционированных подключений к сети энергоснабжения или безучётного потребления;
• фиксацию даже незначительных отклонений всех контролируемых параметров;
• возможность прогнозирования значений величин энергоучета на кратко-, средне- и долгосрочный периоды;
• удалённое отключение потребителей от сети с возможностью обратного включения.

Как следствие из вышеназванных факторов, внедрение АСКУЭ способствует энергосбережению, благодаря чему система в среднем окупает себя в пределах одного года.

Пора уже внедрять дистанционный способ снятия показаний приборов учета и автоматизированную обработку данных. Для этого у ресурсоснабжающих организаций есть все возможности.

Александр Варфоломеев, заместитель председателя комитета Совета Федерации по социальной политике

Таким образом, Правительство России однозначно отвечают на вопрос, нужна ли АСКУЭ. Проблемы, которые оно оставляет поставщикам электроэнергии, промышленным потребителям, управляющим компаниям и ТСЖ, сводятся к выбору оптимального оборудования для её проектирования и внедрения.

С точки зрения возможностей оптимизации учёта и энергопотребления, которые даёт АСКУЭ, минусы у системы практически отсутствуют. Они, конечно, есть, и связаны с конкретным её воплощением. Так, основными недостатками монтажа системы проводных АСКУЭ являются высокая стоимость и риск обрыва сети. Среди минусов беспроводных решений на базе GSM-протоколов следует выделить необходимость инсталляции сим-карты в каждый прибор учёта, высокую стоимость модемов, нестабильность сигнала при размещении счётчиков внутри железобетонных зданий или металлических шкафов.

Эти проблемы снимают решения для «умных домов» на базе ZigBee, М-Bus и Z-Wawe, однако радиус их действия (до 50 м) требует подключения дополнительных ретрансляторов, что увеличивает стоимость установки АСКУЭ и, соответственно, срок её окупаемости.

Как показывает анализ и сравнение современных технологий автоматизации энергоучёта, самым экономичным решением для внедрения АСКУЭ является технология LPWAN. Автоматизированная система, выстроенная по этой технологии не нуждается в дополнительном оборудовании: каждый прибор учёта одновременно является устройством сбора и передачи данных (средний уровень структуры АСКУЭ). При этом, его стоимость не намного превышает розничную цену обычного умного счётчика с аналогичными характеристиками.

Система «СТРИЖ» использует технологию LPWAN с радиусом действия 10 км, без концентраторов и ретрансляторов.

Система автоматизации учета электроэнергии для МКД, РСО и СНТ

В продолжение статьи:

Система учета электроэнергии для многоквартирных домов

Как работает АСКУЭ «СТРИЖ»

В жилом доме для однофазных абонентов устанавливаются электросчетчики «А1», для трехфазных абонентов — «А3». Счетчики передают показания и параметры электроэнергии по настраиваемому расписанию или стандартным схемам: ежечасно, ежедневно, ежемесячно. По беспроводному каналу данные передаются на базовую станцию, выполняющую роль устройства сбора и передачи данных (УСПД). Станция по защищенному каналу передает данные в личный кабинет диспетчера.

Возможности технологии и радиопротокола «СТРИЖ» позволяют собирать данные с миллионов смарт-счетчиков без использования концентраторов или ретрансляторов в радиусе 10 км от станции в условиях городской застройки. Высокая проникающая способность сигнала обеспечивает передачу из подвалов и монтажных шкафов, расположенных внутри зданий.

В качестве коллективного прибора учета электроэнергии в МКД устанавливается трехфазный счетчик «А3». Его задача — передавать показания общедомового потребления для последующего сведения баланса по дому и расчета расхода электроэнергии на общедомовые нужды (ОДН).

Однофазный электросчетчик «А1»

«А1» — «умный» счетчик, разработанный для учета электроэнергии однофазных абонентов многоквартирного дома. Имеет 4 встроенных тарифа для экономичного многотарифного учета в МКД.

Устанавливается plug-and-play без дополнительных настроек рядовым электриком.

Электросчетчик измеряет объем потребленной электроэнергии, фиксирует профили мощности и параметры электроэнергии. Встроенный радиомодуль передает накопленные данные по LPWAN-радиоканалу 868 МГц на ближайшую базовую станцию с заданной периодичностью.

Обратный канал связи обеспечивает удаленное управление электросчетчиком. Встроенное реле нагрузки решает задачу дистанционного ограничения или полного отключения электричества.

Трехфазный электросчетчик «А3»

«А3» — «умный» электросчетчик, разработанный для учета энергии трехфазных абонентов и выполняющий функции коллективного прибора учета в МКД. Способен работать в одно- или многотарифном режиме.

Счетчик, через базовую станцию, отправляет данные о потреблении и параметры электроэнергии в личный кабинет диспетчера по LPWAN-радиоканалу 868 МГц согласно настроенному расписанию.

Встроенное реле ограничения нагрузки эффективно решает задачу борьбы с неплательщиками. Ограничивайте нагрузку или отключайте электроэнергию удаленно.

Личный кабинет диспетчера АСКУЭ в МКД

Статистика потребления электроэнергии по каждому абоненту и общедомовым прибора доступна в личном кабинете в виде почасовых, суточных и месячных отчетов. Сводите балланс электроэнергии по жилому дому и формируйте сводные отчеты в два клика.

Удаленно управляйте, программируйте и дистанционное ограничивайте нагрузку должников без выезда бригады прямо из личного кабинета.

Система интегрируется и загружает данные в 1С и ГИС ЖКХ автоматически. Показания не придется переносить вручную.

Посмотреть демоверсию