Файл: Автоматизация учета расхода топлива и электроэнергии на производстве.pdf

2.Автоматизация системы учеты электроэнергии.

В связи с переходом к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии. Именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбе­режения, потенциал которого составляет более 1/3 всего нынешнего объема энергопотребления.

Новые экономические отношения в сфере уп­равления энергопотреблением проявляются в фор­мировании единого рынка электроэнергии. Исходя из выше сказанного, рынок электроэнергии должен представлять собой мно­гокомпонентный механизм согласования экономических интересов постав­щиков и потребителей электроэнергии.

Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инстру­ментального обеспечения являются автоматизи­рованные системы контроля и учета потребления электроэнергии.

В условиях государственного централизо­ванного планирования энергопотребления ба­ланс экономических интересов производителей и потребителей электроэнергии сводился на уров­не государственных планов, при этом потре­битель должен был получать запланированное количество дешевой электроэнергии в удобное для него время. Поэтому основное назначение электроэнергетической отрасли состояло в на­дежном, бесперебойном энергоснабжении потре­бителей в запланированных объемах. Для до­стижения этой цели осуществлялось управление процессом производства, передачи и распреде­ления электроэнергии. Нагрузка регулировалась методом прямого управления — по требованию правительственных органов и энергокомпаний.

В этих условиях электрическая энергия рассмат­ривалась, прежде всего, как физическая субстан­ция, поэтому первоочередным (и единственно необходимым) средством управления энергопот­реблением являлась автомати­зированная система диспетчерского управления (АСДУ), выполняющая роль регулятора потоков электрической энергии в процессе ее производ­ства, передачи и распределения.

---

Потребность в учете больших потоков элек­троэнергии при ее экспорте и при перетоках между энергосистемами, объединенными энер­гетическими системами и в масштабах Единой энергетической системы, обусловила необходи­мость создания локальных автоматизированных систем измерения (контроля) электроэнергии(АСИЭ).

В период перехода к рыночной экономике электроэнергия становится полноценным това­ром — объектом купли-продажи. Поскольку про­цесс купли-продажи завершается только после оплаты (реализации), электроэнергия как товар выражается не только количеством, но и стоимостью. При этом основными рыночными параметрами становятся количество полезно отпущенной энергии и ее оплаченная стоимость, а формирующиеся розничный и оптовый рынки электроэнергии представляют собой по сути рынок полезно потребленной электроэнергии.

Развитие рынка электроэнергии на основе экономического метода управления потребовало создания полномасштабных иерархических систем: автоматизированных систем измерения электроэнергии (АСИЭ), учета потребления и сбыта электроэнергии (АСУПСЭ), диспетчерского управления (АСДУ), контроля и учета энергопотребления (АСКУЭ).

Основная особенность экономического метода управления – рассмотрение энергопотребления как главного звена, управляющего рынком электроэнергии, который в свою очередь представляется совокупностью собственно технологического процесса (производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии), учетно-финансового процесса энергопотребления, а также политико-экономического (отражающего текущую политику в области энергоиспользования).

Потребители начинают осознавать, что в их интересах необходимо рассчитываться с поставщиком энергоресурсов не по каким-то условным нормам, договорным величинам или устаревшим и неточным приборам, а на основе современного и высокоточного приборного учета.

Промышленные предприятия пытаются как-то реорганизовать свой энергоучёт «вчерашнего дня», сделав его адекватным требованиям дня сегодняшнего. Под давлением рынка энергоресурсов потребители приходят к пониманию той простой истины, что первым шагом в экономии энергоресурсов и снижении финансовых потерь является точный учет.

Современная цивилизованная торговля энергоресурсами основана на использовании автоматизированного приборного энергоучёта, сводящего к минимуму участие человека на этапе измерения, сбора и обработки данных и обеспечивающего достоверный, точный, оперативный и гибкий, адаптируемый к различным тарифным системам учет, как со стороны поставщика энергоресурсов, так и со стороны потребителя.

---

С этой целью, как поставщики, так и потребители создают на своих объектах автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов - АСКУЭ. При наличии современной АСКУЭ промышленное предприятие полностью контролирует весь свой процесс энергопотребления и имеет возможность по согласованию с поставщиками энергоресурсов гибко переходить к разным тарифным системам, минимизируя свои энергозатраты.

Сегодняшний день промышленных предприятий в области энергоучета связан с внедрением современных АСКУЭ. На ряде предприятий АСКУЭ функционируют уже не один год, на других предприятиях начинается их внедрение, а руководители третьих только размышляют, надо ли им это.

Ход развития мировой энергетики и промышленности показывает, что альтернативы принципу «все надо учитывать и за все надо платить» нет. И если сегодня кому-то еще удается бесконтрольно пользоваться чужими энергоресурсами, то завтра это станет попросту невозможно, и преимущества будут у того, у кого все процессы энергопотребления будут уже под полным контролем.

Основной целью учета электрической энергии является получение достоверной информации о количестве произведенной, переданной, распределенной и потребленной электрической энергии и мощности на оптовом и розничном рынке. Эта информация позволяет:

· производить финансовые расчеты между участниками рынка;

· управлять режимами энергопотребления;

· определять и прогнозировать все составляющие баланса электроэнергии (выработка, отпуск с шин, потери и так далее);

· определять и прогнозировать удельный расход топлива на электростанциях;

· выполнять финансовые оценки процессов производства, передачи и распределения электроэнергии и мощности;

· контролировать техническое состояние систем учета электроэнергии в электроустановках и соответствие их требованиям нормативно-технических документов.

Контроль достоверности учета электроэнергии достигается за счет ежемесячного составления баланса поступившей и отпущенной электрической энергии с учетом потерь и расхода электрической энергии на собственные нужды. Баланс составляется на основе показаний счетчиков электрической энергии, снимаемых в 24 часа местного времени последних суток каждого расчетного месяца. Принятая в настоящее время ручная запись показаний счетчиков, по которым составляется баланс электроэнергии, не вполне корректна и приводит к дополнительным погрешностям, поскольку трудно обеспечить одновременную и безошибочную запись этих показаний, особенно при большом числе контролируемых счетчиков.

---

Внедрение системы АСКУЭ дает возможность предприятию:

· оперативно контролировать и анализировать режим потребления электроэнергии и мощности основными потребителями;

· осуществлять оптимальное управление нагрузкой потребителей;

· собирать и формировать данные на энергообъектах;

· собирать и передавать на верхний уровень управления информацию и формировать на этой основе данные для проведения коммерческих расчетов между поставщиками и потребителями электрической энергии;

· автоматизировать финансово-банковские операции и расчеты с потребителями ТЭР.

АСКУЭ должны выполняться на базе серийно выпускаемых технических средств и программного обеспечения. В состав технических средств АСКУЭ должны входить:

· счетчики электрической энергии, оснащенные датчиками-преобразователями, преобразующими измеряемую энергию в пропорциональное количество выходных импульсов или цифровой код (при использовании электронных реверсивных счетчиков - раздельно на каждое направление);

· устройства сбора и передачи данных (УСПД), обеспечивающие сбор информации от счетчиков и передачу ее на верхние уровни управления;

· каналы связи с соответствующей каналообразующей аппаратурой для передачи измерительной информации;

· средства обработки информации (как правило, персональные ЭВМ).

С метрологической точки зрения АСКУЭ представляет собой специфический тип измерительной системы, которая реализует процесс измерения и обеспечивает автоматическое (автоматизированное) получение результатов измерений. Метрологическое обеспечение АСКУЭ должно проводиться в соответствии с общими правилами, распространяющимися на измерительные системы.

Наиболее прогрессивные предприятия стали предъявлять к АСКУЭ более высокие требования. Система АСКУЭ предприятия должна быть, как системой коммерческого учета электроэнергии, так и подсистемой в общей автоматизированной системе управления технологическим процессом (АСУ ТП) предприятия.

Появилось новое поколение систем АСКУЭ на основе микропроцессорных счетчиков и устройств сбора и передачи данных (УСПД) на базе современных промышленных контроллеров. Несмотря на появление микропроцессорных счетчиков, основой систем АСКУЭ остались УСПД, и основные требования по набору функциональных возможностей предъявляется к этим устройствам.

---

Таким образом, можно сформулировать требования к УСПД для организации современного АСКУЭ. Основные требования предъявляются к коммуникационным возможностям:

УСПД должны поддерживать весь стандартный набор интерфейсов связи принятых для АСУ ТП такие как:

· последовательные интерфейсы RS-232, RS-232, ИРПС.

· локальная сеть Ethernet.

· полевые шины Profi Bus, CAN Bus.

Использование для передачи данных стандартных протоколов связи (TCP/IP, PPP, SLIP и т.п.). УСПД должен обладать возможностью параллельной работы по нескольким каналам связи с разными потоками данных. Модульность современных УСПД должна позволять комплектовать устройство только необходимыми компонентами для избежания избыточности и сопутствующего удорожания. При этом оставаться не обслуживаемым устройством с высокой надежностью и возможностью удаленной диагностикой.

ОАО «Российские железные дороги» проводит систематическую работу по оптимизации затрат на покупку электроэнергии, в том числе за счет покупки с оптового рынка электроэнергии. При этом необходимым условием регистрации точек поставки электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии является наличие автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии по каждой точке поставки.

Внедряемая АСКУЭ ОАО «РЖД» обеспечивает автоматизированный учет принятой, потребленной и переданной электроэнергии в точках поставки на всех уровнях напряжения в целях осуществления коммерческих расчетов на оптовом и розничных рынках электроэнергии, решения технических, техникоэкономических и статистических задач на всех уровнях управления энергетическим хозяйством ОАО «РЖД» на основе достоверных данных учета электроэнергии.

Приоритетным направлением при реализации проекта является снижение эксплуатационных затрат ОАО «РЖД» по статье «Электроэнергия» и повышение эффективности, надежности и экономичности использования электроэнергии для обеспечения перевозочного процесса.

Снижение затрат ОАО «РЖД» по статье «электроэнергия» реализуется за счет внедрения сальдированного учета, переноса точки учета на границу балансовой принадлежности, снижения потерь электроэнергии, выявления безучетного и бездоговорного потребления электроэнергии, получения дополнительных доходов за транзит электрической энергии по сетям ОАО «РЖД». В рамках проводимого комплекса работ по внедрению единой АСКУЭ ОАО «РЖД» реализованы и реализуются в настоящее время следующие инвестиционные проекты: − внедрения АСКУЭ ОАО «РЖД» (2005-2007 годы); − внедрения АСКУЭ розничных рынков электроэнергии ОАО «РЖД» (реализуется с 2007 года); − внедрения АСКУЭ на вводах подстанций ОАО «РЖД» (реализуется с 2008 года). АСКУЭ ОАО «РЖД охватывает на все тяговые и более 20 тыс. трансформаторных подстанции Компании и включает в себя до 400 тысяч интегрированных в единую программно-техническую среду точек учета электроэнергии

---