Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии

-     учет потерь электрической энергии и мощности в линиях и трансформаторах при размещении расчетных счетчиков не на границе раздела балансовой принадлежности электросетей;

-     порядок учета расходов электрической энергии и мощности потребляемых мелкими предприятиями и организациями, расчетные счетчики которых не подключены к АСКУЭ по различным причинам ( отсутствие линии связи, разбросанность и удаленность потребителей от УСД);

-     определение расхода электрической энергии и мощности, потребляемых в целом по узлу рассматриваемого предприятия совместно со всеми субабонентами;

-     определение расхода электрической энергии и мощности, потребляемых отдельно основным абонентом и каждым в отдельности субабонентом;

-     контроль оплаченного значения электрической мощности как по узлу, так и по каждому абоненту и субабоненту;

-     контроль за соблюдением вводимых энергосистемой режимов, ограничивающих электропотребление по различным причинам (недостаток генерирующих мощностей, топлива, отсутствие оплаты, аварии и т.д.).

порядок определения электрической  энергии и мощности согласовывается  с потребителем, отделами сбыта ПЭС  и Энергосбытом АО "Челябэнерго" и принимается за основу при заключении договора на отпуск электроэнергии при вводе АСКУЭ в эксплуатацию. Согласованный проект АСКУЭ передается в службу автоматизированного учета Энергосбыта для проведения пусконаладочных работ и сдачи "под ключ" расчетной системы учета (см. рис. 1). С целью удешевления работ в проекте не разрабатываются чертежи прокладки линий связи, шкафов управления, электропитания и их монтажа. Эти работы по договоренности выполняются, как правило, на предприятии (его сотрудниками) и на пункте сбора информации энергосистемы (его работниками) по своим эскизам и чертежам. Отдельные организации и предприятия проектные работы по автоматизации коммерческого учета электроэнергии осуществляется своими силами или с привлечением сторонних организаций. По требованию АО "Челябэнерго" эти работы выполняются только по техническим условиям Энергосбыта АО "Челябэнерго" с последующей приемкой автоматизированных систем в эксплуатацию службой автоматизированного учета Энергосбыта.

В заключение следует отметить, что описанная выше организация  проектирования АСКУЭ позволила:

-    существенно (практически в 2 раза) снизить финансовые затраты энергосистемы и предприятий на выполнение проектов АСКУЭ;

-    уменьшить время от момента принятия решения об автоматизации коммерческого учета до сдачи системы в эксплуатацию в качестве расчетной системы (для крупных потребителей – с 2 лет до 1 года, для средних потребителей – с 1 года до 3 – 6 месяцев);

-    разработать в течение 2 лет 30 проектов АСКУЭ для промышленных предприятий региона, в том числе для АО "МЕЧЕЛ", АО "Урал-3", АО "Челябинский тракторный завод", АО "Челябинский электрометаллургический комбинат", АО "Челябинский трубопрокатный завод", АО "Станкомаш", АО "Уралавтоприцеп" и др.

3. Организация  внедрения автоматизированных систем учета электроэнергии промышленных потребителей АО "Челябэнерго"

В связи с дефицитом  мощности в АО "Челябэнерго" большое  значение приобретает целенаправленное регулирование режимов электропотребления промышленных предприятий с целью  выравнивания графиков нагрузки. Это  можно осуществить:

1.      экономическими методами с использованием многоставочных, дифференцированных по времени суток тарифов;

2.      оперативным контролем за электропотреблением со стороны энергосистемы и потребителей;

3.      непосредственным управлением нагрузкой предприятий для выравнивания графика.      

 Решение указанных  задач возможно только при  условии широкого внедрения на  промышленных предприятиях автоматизированных  систем контроля и учета элекропотребления (АСКУЭ), позволяющих:

-     повысить точность, оперативность и достоверность учета расхода электроэнергии и мощности;

-     выполнять оперативный контроль за режимами электропотребления, в том числе контроль договорных величин электроэнергии и мощности;

-     оперативно предъявлять санкции предприятиям за превышение договорных и разрешенных величин мощности.

В структуре потребления  АО "Челябэнерго" свыше 60% составляют двухставочные потребители, в том числе 16 крупных предприятий, нагрузка каждого из которых превышает 40 МВт. Системы электропотребления этих предприятий имеют разветвленные электрические сети  с собственными питающими подстанциями 110, 220 кВ и большим числом распределительных подстанций, к которым кроме своих потребителей подключены десятки субабонентов. Расчетный учет большинства промышленных предприятий осуществляется  на  их собственных подстанциях. Установка коммерческих систем учета электроэнергии в этих условиях возможна только на подстанциях потребителей. Это позволяет персоналу предприятий использовать АСКУЭ и для оперативного контроля, и для регулирования режимов собственного энергопотребления.

Широкое внедрение АСКУЭ  на промышленных предприятиях региона  началось в 1993 году при активном участии  Энергосбыта. В настоящее время решением задач автоматизации учета электроэнергии потребителей занимается сектор промышленного учета (12 чел.), входящий в состав службы автоматизированного учета (САУ) Энергосбыта. Основными задачами сектора являются:

-     проведение пусконаладочных работ (ПНР) по вновь устанавливаемым системам учета;

-     выполнение технического обслуживания и текущего ремонта эксплуатируемых АСКУЭ;

-     организация и осуществление приема данных об электропотреблении на пункте сбора и обработки информации Энергосбыта.

В своей работе САУ взаимодействует  как с предприятиями, где устанавливается и эксплуатируется АСКУЭ. Так и с другими структурными подразделениями Энергосбыта и предприятий электрических сетей (ПЭС) – см. рис.2.

Для организации работ  по наладке систем учета на промышленном предприятии САУ получает техническую  документацию от службы проектирования систем учета, на основании которой  совместно с предприятием комплектует  требуемое оборудование. Согласно техническому проекту САУ выдает задание цеху ремонта приборов учета на комплектацию определенного числа счетчиков  устройствами формирования импульсов  и указывает пункты их установки. По завершении ПНР и государственной  поверки систем учета САУ информирует  службу сбыта энергии ПЭС, службу контроля за отпуском энергии Энергосбыта и инспекцию Энергонадзора о вводе АСКУЭ  в эксплуатацию. Совместно с предприятиями САУ организует модемную связь и начинает прием информации с введенных в эксплуатацию систем учета на пункте сбора и обработки информации Энергосбыта. Тип технических средств автоматизированного учета выбирается службой проектирования систем учета в зависимости от числа точек учета и конфигурации сетей конкретно для каждого предприятия.

Системы учета "Энергия-микро" устанавливаются на предприятиях с  небольшим числом (до 16) компактно  расположенных точек расчетного учета. В случае более разветвленных  схем питания с большим числом питающих линий и наличием значительного  числа субабонентов применяются автоматизированные системы учета КТС "Энергия". Опытная установка УСПД "ТОК-С" показала ее низкую надежность, неудобство в использовании для промышленных потребителей, поэтому дальнейшее применение системы на данных объектах не планируется.

Для повышения надежности хранения данных комплексом ГТС "Энергия" и дублирования его вычислительных функций в качестве периферийных устройств на линиях расчетного учета  вместо устройств сбора данных устанавливаются преобразователи "Энергия-микро". Такое резервирование дает положительный результат при выходе из строя специализированного вычислительного комплекса КТС "Энергия" и при несанкционированном доступе к его данным.

С целью получения расчетных  данных и оперативной информации от АСКУЭ промышленных потребителей Энергосбыт выделяет коммутируемый телефонный канал и организует с ними модемную связь. К сожалению, из-за низкого качества телефонных каналов и малого быстродействия отечественных модемов процесс сбора данных занимает неоправданно много времени, при этом, как следствие, теряется возможность оперативного управления нагрузкой потребителей. Однако на проведение сбора расчетной информации данный фактор влияния не оказывает.

Для приема, обработки и  предоставления информации всем заинтересованным службам АО "Челябэнерго" в  составе САУ Энергосбыта был организован пункт сбора и обработки информации.

Перед сдачей АСКУЭ в эксплуатацию (в качестве расчетной) САУ Энергосбыта обеспечивает пломбировку ее блоков и узлов с целью предотвращения несанкционированного доступа к данным и предоставляет систему центру стандартизации, метрологии и сертификации (ЦСМиС) для проведения государственной поверки.

На основании положительных  данных государственной поверки, закрепленных свидетельством ЦСМиС, служба сбыта энергии ПЭС составляет для предприятий-абонентов Приложение к Договору на пользование электрической энергией. В данном Приложении оговаривается порядок расчетов за потребленную энергию и мощность на основании данных АСКУЭ. Начиная с 1996 года Энергосбытом применяется новая форма Договора на пользование электрической энергией, в котором непосредственно оговаривается порядок использования АСКУЭ на предприятиях для расчета за потребленную энергию и мощность. С момента двустороннего подписания соответствующего Договора система учета становится расчетной.

Информация от АСКУЭ промышленных предприятий используется как для  расчетов за потребленную электроэнергию и мощность, так и для контроля за соблюдением договорных режимов. В настоящее время на пункте сбора и обработки информации Энергосбыта осуществляется прием информации с 23 предприятий региона.

Для оперативного контроля за соблюдением режимов на центральном диспетчерском пункте АО "Челябэнерго" осуществляется прием 5- и 30-минутных значений мощности. На основании этих данных принимается решение об ограничении нагрузки предприятия. Для выставления штрафных санкций пункт сбора  и обработки информации ежедневно проводит сбор 30-минутных значений мощности и представляет данную информацию службе контроля за отпуском энергии (СКОЭ) Энергосбыта (рис.3). По окончании расчетного периода САУ Энергосбыта осуществляет ежемесячный сбор информации с систем учета и в виде утвержденных форм передает данные в СКОЭ. В отчетных формах приводится следующая информация:

1.   показания счетных механизмов счетчиков на начало и окончание расчетного периода;

2.   электропотребление по каждому расчетному счетчику;

3.   суммарное электропотребление по абоненту, его субабонентам и узлу потребления как по активной, так и по реактивной энергии с учетом ночной и дневной зон суток;

4.   максимальное значение мощности в часы максимума за расчетный период с указанием даты и времени их достижения по абоненту, его субабонентам и узлу потребления.

После анализа полученной информации СКОЭ передает данные в  службы сбыта энергии ПЭС АО "Челябэнерго".

Для ускорения расчетов по данным АСКУЭ промышленных потребителей силами САУ Энергосбыта ведутся работы по организации пунктов приема информации в ПЭС АО "Челябэнерго". После их создания расчетная информация будет собираться непосредственно в ПЭС (см.рис.3).

Внедрение АСКУЭ на промышленных предприятиях дает возможность энергосистеме:

-     вести в автоматизированном режиме жесткий контроль за потреблением энергии и мощности предприятиями-абонентами;

-     организовать отключения нарушителей режимов;

-     осуществлять расчеты за потребленную энергию и мощность;

-     выставлять штрафные санкции предприятиям в случае превышения ими договорных величин.

Это дает не только экономический  эффект, но и повышает ответственность  потребителей за использование энергии, побуждает их проводить энергосберегающие  мероприятия с целью сокращения энергопотребления.

Использование АСКУЭ позволяет  энергосистеме осуществлять целенаправленное регулирование режимов электропотребления, существенно снижая при этом дефицит  мощности в энергосистеме и более  полно обеспечивая электроснабжение потребителей.

В настоящее время в  энергосистеме АО "Челябэнерго" АСКУЭ установлены или устанавливаются  на 65 предприятиях. Из них на 23 предприятиях региона расчетные системы АСКУЭ  приняты в эксплуатацию Энергосбытом АО "Челябэнерго".

Заключение

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Внедрение автоматизированных  систем контроля и учета в  энергосистемах позволяет:

-     повысить точность, оперативность и достоверность учета расхода электроэнергии и мощности;

-     выполнять оперативный контроль за режимами электропотребления, в том числе контроль договорных величин электроэнергии и мощности;

-     оперативно предъявлять санкции предприятиям за превышение договорных и разрешенных величин мощности.

2. Внедрение АСКУЭ на  промышленных предприятиях дает  возможность энергосистеме:

-     вести в автоматизированном режиме жесткий контроль за потреблением энергии и мощности предприятиями-абонентами;

-     организовать отключения нарушителей режимов;

-     осуществлять расчеты за потребленную энергию и мощность;

-     выставлять штрафные санкции предприятиям в случае превышения ими договорных величин.

Это дает не только экономический  эффект, но и повышает ответственность  потребителей за использование энергии, побуждает их проводить энергосберегающие  мероприятия с целью сокращения энергопотребления.  

 

Список литературы

1.   Быценко С. Г. Инструментальное обеспечение рынка  электроэнергии. Концепция создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением. Промышленная энергетика №№ 8, 9, 11  1997 г.