Система АСКУЭ "МЗЭП-Энергия" (Интегральный проект)
Разработка системы учета нового поколения – АИИС КУЭ «МЗЭП -
Энергия» (далее по тексту система учета) началась в 2003 году. Одним из
основных требований к разрабатываемой системе было обеспечение подхода
открытых систем, который в настоящее время является основной тенденцией
в области информационных технологий и средств вычислительной техники.
Логичным результатом такого подхода является рассмотрение счетчика как
элемента системы, а не просто датчика, способного выполнять все функции
АСКУЭ в данной точке. Модульный подход позволяет одновременно
применять различные системы связи (Ethernet, GSM-GPRS, RS-232, RS-485,
PLC-0.4 кВ, ZigBee). Система учета предусматривает интеграцию счетчиков
и технических средств АСКУЭ разных производителей и позволяет
учитывать не только электроэнергию, но и другие виды энергоресурсов
(тепло, газ и воду). Её разработка была выполнена с учетом требований
документов НП «АТС», правил розничного рынка электроэнергии, технических
требований ОАО «Мосэнергосбыт» и Департамента топливно-энергетического
хозяйства Правительства Москвы.
Система учета предназначена для
автоматизации процессов коммерческого учета электроэнергии и других
энергоресурсов в бытовом и мелкомоторном секторе энергопотребления, а
также на объектах промышленности и энергетики.
В состав комплекса входят:
- универсальный промышленный контроллер «ЭнерКон-2005», который
обеспечивает сбор, вычисление, хранение данных об
энергопотреблении (учетных показателей) со счетчиков, адаптеров
счетчиков-датчиков и передачу полученных данных по запросу в Центр
сбора информации (ЦСИ).
- адаптер счетчика-датчика (далее по тексту АСД), обеспечивающий
преобразование первичной информации от счетчика энергоресурса
(электроэнергии, воды и т.д.), вычисление и хранение данных об
энергопотреблении (учетных показателей) с точек учета и передачу
этих данных по запросу в «ЭнерКон-2005» (см. таблица 1). АСД
осуществляет адаптацию конкретного счетчика под АИИС КУЭ
"МЗЭП-Энергия".
Основные характеристики системы:
- сервер поддерживает до 100 000 точек учета и до 65 535 «ЭнерКон-2005»,
- УСПД «ЭнерКон-2005» поддерживает до 2000 точек учета и до 2000 групп учета,
- УСПД «ЭнерКон-2005» поддерживает интерфейсы: Ethernet, GSM-GPRS, RS-232, RS-485, токовая петля, PLC-0,4 кВ,
- точность системного времени ± 3 с в сутки,
- длительность хода часов при пропадании питания не менее 5-ти лет,
- тарификатор для каждого тарифного плана поддерживает 64
тарифа, 255 уставок, 255 зон, 255 сезонов, 255 праздничных дней,
- время хранения информации в «ЭнерКон-2005» и в точке учета при отключении питания не менее 10 лет,
- время восстановления работоспособности системы 1 час,
- рабочий диапазон температур «ЭнерКон-2005» от -40 до +55 °С,
- степень защиты «ЭнерКон-2005» - IP51,
- межповерочный интервал 4 года,
- средняя наработка на отказ УСПД «ЭнерКон-2005» составляет 70000 часов,
- срок службы 20 лет,
- гарантийный срок эксплуатации 24 месяца.
Система сбора данных потребления энергоресурсов.
АИИС КУЭ "МЗЭП-Энергия" представляет собой распределенную базу данных реляционного типа и имеет 3 уровня хранения данных:
- точек учета (первый уровень),
- устройства сбора и передачи данных УСПД «ЭнерКон-2005» (второй уровень),
- центра сбора информации ЦСИ (третий уровень).
Данный подход повышает надежность и уменьшает время восстановления
работоспособности системы при выходе из строя одного элемента.
АИИС
КУЭ "МЗЭП - Энергия" имеет иерархическую структуру, поэтому обмен
данными производится только по запросу верхнего уровня (между точкой
учета и УСПД по запросу УСПД, между сервером и УСПД по запросу
сервера). В зависимости от решаемых задач частота опроса может
задаваться в широких пределах (от 1 минуты).
В АИИС КУЭ "МЗЭП -
Энергия" реализован принцип индивидуального подхода к тарификации
каждой точки. На сервере хранится список тарифных планов, и каждая
точка учета отдельно программируется в соответствии с тарифным планом
из этого списка. В АИИС КУЭ "МЗЭП - Энергия" учет энергоресурса ведется
одновременно по тарифам и по уставкам мощности (расхода).
Тарификатор представляет собой реляционную базу данных (состоящую из
таблиц), центральное место в которой занимает таблица "тарифных зон"
(Рис.1). График тарифного расписания и уставок разбивается на зоны по
принципу: в рамках одной зоны значение тарифа и уставки не меняется.
Помимо времени действия в течение суток, зоны различаются по дням
недели, датам (праздничным дням) и сезонам.
Данная модель
тарификатора позволяет запрограммировать любое тарифное расписание (с
числом тарифов не более 64 и уставок не более 255) и вести учет
энергоресурса одновременно по тарифам и по уставкам.
В АИИС КУЭ
"МЗЭП-Энергия" введено понятие "Тарифный план", реализующее
индивидуальный подход к тарификации каждой точки учета. "Тарифный план"
назначается независимо для каждой точки учета и может быть уникальным
(число тарифных планов не более 2000).
Рис.1 Тарификация в АИИС КУЭ «МЗЭП-Энергия»
В
системе "МЗЭП - Энергия" также для каждой точки отдельно
программируется число типов учетных показателей (месячное потребление,
графики нагрузки, графики токов и напряжений, показания на определенную
дату и т.д.) и глубина их хранения, причем для каждого уровня хранения
отдельно.
Так же, как и для тарификации в системе, реализован
индивидуальный подход к схеме учета энергоресурса. Для этого вводится
понятие "Схема учета".
"Схема учета" назначается независимо для каждой точки учета и может быть уникальной (число схем учета не более 2000).
Рис. 2 Модель хранения учетных показателей
Способы сбора данных по потреблению энергоресурсов
Для сбора данных с точек учета в АИИС КУЭ "МЗЭП - Энергия" имеются следующие интерфейсы:
- интерфейсы с верхним уровнем (в базовой комплектации):
- RS-485;
- RS-232;
- Ethernet 10/100 Mбит/c.
- интерфейсы с точками учета (в базовой комплектации):
- RS-485;
- RS-232;
- "Токовая петля".
- дополнительные интерфейсы с точками учета:
- ZigBee (2.4 ГГц);
- PLC-0.4 кВ (CENELEC A, B).
Также для считывания данных непосредственно с УСПД «ЭнерКон-2005»
реализован дружественный интерфейс с помощью дисплея и клавиатуры.
Основными каналами связи для считывания данных из УСПД «ЭнерКон-2005»
являются Ethernet, PSTN и GSM из центра сбора информации (ЦСИ). Оттуда
же производится настройка и конфигурирование всей системы.
В
экстренных случаях, когда не работает ни один из каналов связи,
возможно считывание данных с помощью переносного компьютера или
специального пульта.
Организация платежей за потребленную энергию
В настоящее время во всех энергосбытовых организациях внедрены
биллинговые системы. Поэтому основной функцией АИИС КУЭ "МЗЭП -
Энергия" является сбор и передача отчетов (в виде файлов *.xml, *.xls,
*.dbf, *.txt и т.д.) об энергопотреблении в биллинговую систему
энергосбытовой организации.
Тем не менее, в АИИС КУЭ "МЗЭП -
Энергия" предусмотрен гибкий механизм генерации отчетов в Microsoft
Excel, который позволяет производить полный анализ энергопотребления
объекта, в том числе производить выписку счетов по отдельным абонентам.
Преимущества АИИС КУЭ "МЗЭП - Энергия" перед другими системами:
- невысокая стоимость технических средств с возможностью
оптимизации по затратам за счет поэтапного наращивания функций;
- универсальность (подходит как для бытового, так и для промышленного применения);
- автоматизированный процесс "управления контрактами":
- раздельная тарификация для каждого абонента;
- ограничение (отключение) мощности потребления;
- автоматическая выписка счетов;
- дополнительные абонентские сервисы.
- минимальные затраты времени и средств на внедрение как при
новом строительстве, так и в ранее построенных многоквартирных и
индивидуальных жилых зданиях, за счет модульного построения -
удобство и простота эксплуатации и ремонта (удобный и оперативный
съем данных, модульная конструкция системы, развитая
автодиагностика),
- получение полномасштабной информации о потреблении и потерях
энергоресурсов (через контроль баланса отпуска и потребления),
качестве энергоснабжения энергосбытовыми организациями,
заинтересованными коммунальными службами города;
- предоставление абоненту полной информации по потреблению электроэнергии.
Принципиальные отличия системы:
- Модульная структура точки учета, позволяющая в зависимости от
ситуации варьировать тип связи, набор функций и т.д., причем
возможна модернизация после внедрения;
- Широкий спектр базовых интерфейсов УСПД «ЭнерКон-2005»,
позволяющий без дополнительных затрат выбирать тип интерфейсов, а
также реализовать резервирование каналов связи;
- Поддержка большой номенклатуры счетчиков (как производства ЗАО "МЗЭП", так и других производителей);
- Универсальная модель тарификатора, позволяющая одновременно
вести учет энергоресурса как по временным зонам, так и по уставкам
мощности;
- Универсальная модель хранения данных об энергопотреблении,
позволяющая в зависимости от необходимости отдельно для каждой
точки учета настроить свою схему учета;
- Позволяет автоматизировать процесс "управления контрактами".
