Система обліку енергоресірсів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Основні поняття системи енергоресурсів

1.2 Види лічильників системи  обліку. Характеристики та функції

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Шляхи покращення  автоматизованої системи обліку  енергоресурсів

2.2 Обгрунтування  шляхів покращення для системи обліку енергоресурсів

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Курсова робота 36 сторінок, 10 рисунків, 2 таблиці, 8 джерел.

Тема: Система обліку енергоресурсів

Об’єкт дослідження: енергоресурси.

Методи дослідження : аналітичний, дослідницький.

Мета дослідження – аналіз сутності та призначення автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії, дослідження характеристик сучасних систем обліку енергоресурсів, представлених на ринку України, побудова моделі автоматизованої системи обліку та оцінка ефективності її функціонування.

Задачі: надати повну характеристику системи обліку енергоресурсів; розкрити сутність та специфіку аспектів проведення обліку енергоресурсів; сформулювати шляхи покращення автоматизованої системи обліку енергетичних ресурсів, доцільність збереження енергії, ефективні шляхи аспектів економії в системі обліку.

ЕНЕРГОРЕСУРСИ, СИСТЕМА  ОБЛІКУ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ, ПАЛИВО,   МОДЕМИ,  ВИРОБНИЦТВО,  ЕНЕРГОНОСІЇ, ЕНЕРГО-ЕФЕКТИВНІСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Створення  будь-якої  системи  автоматичного керування  полягає у доповненні керованого об'єкта деякими зовнішніми ланками так, щоби процесс в  об'єкті  відбувався  відповідно  до  попередньо  сформованих критеріїв. Вибір цих  критеріїв  зумовлений передовсім  тим, що  метою  функціонування  системи  автоматичного регулювання  є  формування  на  виході  керованого об'єкта  у  будь-який  момент  часу  такого  значення регульованої  величини,  яке  би  максимально  наближалося  до  заданого. Якщо  це  значення  повинно бути сталим, тоді система буде  системою  стабілізації, коли ж воно змінюється в часі за наперед відомим законом, то маємо  систему  програмованого  керування,  а  в  тих випадках,  коли  закон  зміни  оцінюваного  значення невідомий,  система  буде  відслідковувальною.

Отже, критерій  якості  функціонування  системи  повинен відображати ступінь наближення вихідних сигналів до заданих,  з  урахуванням  необхідності  дотримання певних додаткових вимог.

Будь-який  реальний  динамічний  об'єкт  характеризується певними особливостями,  основною  з яких є його  інерційність,  тобто  при  зміні  значень  вхідних сигналів маємо перехідний процес. Крім того,  іноді на об'єкт діють різноманітні  збурення, що призводить до зміни  значень  вихідної  величини  за  сталого  значення вхідної.

Система  повинна  коректно  функціонувати  з  урахуванням  цих  факторів.  Отже,  під  час  створення контролера  необхідно  врахувати  властивості  керованого  об'єкта,  побудувавши  його  математичну  модель,  яка  б  адекватно  відображала  процеси,  що проходять у ньому.

Актуальність дослідження. На сьогоднішній день частка енергоресурсів у собівартості продукції для багатьох промислових підприємств складає від 10-25 до 40%, це пов'язано з існуванням занижених тарифів і цін на електроенергію в радянський час і більш швидким (в 2-3 рази) темпом зростання цін на енергоресурси в 90-ті роки. При прогнозованому зростанні цін на електроенергію, який за 3 - 5 років напевно досягне рівня близького до рівня Західної Європи, енергозалежні підприємства повинні мати можливість управління енергоспоживанням, з тим, щоб планомірно знижувати питому вагу плати за електроенергію в собівартості своєї продукції. Це можливо тільки при налагодженому комерційному і технічному обліку електроенергії. Сучасна торгівля електроенергією заснована на використанні автоматизованого приладового енергообліку, що зводить до мінімуму участь людини в процесі збору, обробки і передачі інформації і забезпечує достовірний, точний, оперативний і гнучкий, адаптуємий до різних тарифних систем обліку. Створення автоматизованих систем комерційного обліку енергоресурсів (далі - АСКОЕ) є необхідною умовою режиму економії енергії на промисловому підприємстві. При наявності сучасної АСКОЕ промислове підприємство повністю контролює весь процес енергоспоживання і має можливість за погодженням з постачальниками енергоресурсів гнучко переходити до різних тарифних систем, мінімізуючи свої енерговитрати. АСКОЕ з технічним урахуванням електроенергії дозволяє отримати картину енергоспоживання кожного об'єкта в режимі максимально наближеному до реального часу і, відповідно, планувати підключення своїх об'єктів з максимальною ефективністю. Маючи АСКОЕ, підприємство має можливість скористатися диференційованими тарифами на оплату електроенергії, а це, в свою чергу, дозволяє спланувати виробництво таким чином, щоб максимально перевести діяльність енергоємних операцій на час дії пільгових тарифів. У цих умовах об'єктивно зростає необхідність в підвищенні наукового підходу до побудови АСКОЕ.

Об'єктом дослідження  є енергоресурси.

Предметом дослідження  є система обліку енергоресурсів.

Метою роботи є аналіз сутності та призначення автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії, дослідження характеристик сучасних систем обліку енергоресурсів, представлених на ринку України, побудова моделі АСКОЕ та оцінка ефективності її функціонування.

Для досягнення мети необхідно  вирішити наступні завдання дослідження:

- надати повну характеристику системи обліку енергоресурсів;

- розкрити сутність  та специфіку аспектів проведення обліку енергоресурсів;

- сформулювати шляхи покращення автоматизованої системи обліку енергетичних ресурсів, доцільність збереження енергії, ефективні шляхи аспектів економії в системі обліку.     

Наукова новизна дослідження  полягає в розробці моделі автоматизованої  системи комерційного обліку енергетичних ресурсів та обгрунтуванні методів оцінки ефективності від її впровадження у виробництво.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Основні поняття системи енергоресурсів

 

Сучасні системи обліку енергоресурсів є масштабними системами, які виконують одночасно вимірювання і облік кількості енергії та енергоресурсів різного роду по територіально розподіленим точкам обліку і працюють у реальному часі з подальшим передаванням інформації по ієрархічному рівню. Особливу значимість АСКОЕ набула в електроенергетиці.  З моменту появи наприкінці XIX століття першого електромеханічного лічильника електричної енергії (1889) її облік здійснювався шляхом запису показань лічильних механізмів та занесення їх у відповідний документ.

Прив’язка показань лічильників  до реального часу в значній мірі залежала від годинника інспектора і часу проведення запису показань лічильника.

Рисунок 1.1 Узагальнена схема трьохрівневої АСКОЕ

Сьогодні багато побутових споживачів знімають і  сплачують показання своїх лічильників  із затримкою до двох-трьох тижнів відносно моменту закінчення розрахункового періоду, при цьому тимчасова  похибка досягає 40–50%.

Ідея технічних  засобів автоматизованого дистанційного зчитування давно відома, але практична реалізація розпочалася у промислово розвинених країнах тільки в 70 – 80-ті роки XX століття, коли з’явилися інтегральні технології, що дозволили зробити технічні рішення економічно прийнятними для масового застосування.

З розпадом планової економіки закінчилася епоха  практично необмежених і дешевих  енергоресурсів, коли їх частка в собівартості продукції становила всього лише кілька відсотків. На сьогоднішній день через багаторазове подорожчання енергоресурсів їх частка в собівартості продукції для багатьох промислових підприємств різко зросла і становить 20 – 30%, а для найбільш енергоємних виробництв досягає 40% і більше. Разом з подорожчанням енергоресурсів як необхідний наслідок постала економічно доцільна межа їх споживання в рамках технологій, що склалися історично для кожного окремого підприємства.

Фактор високої вартості енергоресурсів обумовив в останні  роки кардинальні зміни у ставленні  до організації енергообліку.

Під тиском ринку споживачі приходять до розуміння тієї простої істини, що першим кроком в економії енергоресурсів і зниженні фінансових втрат є точний облік.

Сучасна цивілізована торгівля енергоресурсами заснована на використанні автоматизованого приладового енергообліку, що зводить до мінімуму участь людини на етапі виміру, збирання і оброблення даних і забезпечує достовірний, точний, оперативний, гнучкий, адаптований до різних тарифних систем облік як з боку постачальника енергоресурсів, так і з боку споживача. З цією метою як постачальники, так і споживачі створюють на своїх об’єктах автоматизовані системи контролю і обліку енергоресурсів (АСКОЕ) (рисунок 1.2).

 

Рисунок 1.2 Схема АСКОЕ побут на базі лічильників з передачею даних силовою мережею 0,4 кВ за узгодженням з постачальниками енергоресурсів гнучко переходити до різних тарифних систем, мінімізуючи витрати.

Слід зазначити, що розвиток тарифних систем, які гармонізують суперечливі інтереси постачальника  і споживача енергоресурсів, відповідає світовій практиці.

Вирішення проблеми обліку електроенергії вимагає створення автоматизованих систем контролю і обліку, які в загальному мають декілька рівнів:

- нижній рівень – первинні вимірювальні перетворювачі (ПВП) з телеметричними виходами, з безперервним або мінімальним інтервалом усереднювання вимірювальних параметрів електроенергії;

- середній рівень – контролери (спеціалізовані вимірювальні системи або багатофункціональні програмовані перетворювачі) з вбудованим програмним забезпеченням обліку, які здійснюють в заданому циклі інтервалу усереднювання цілодобовий збір вимірювальних даних з територіально розподілених ПВП, накопичення, оброблення і передавання цих даних на верхній рівень;

- верхній рівень – персональний комп’ютер (ПК) із спеціалізованим програмним забезпеченням АСКОЕ, що здійснює збір інформації з контролера (або групи контролерів) середнього рівня, підсумкове оброблення цієї інформації як по точках обліку, так і по їх групах (підрозділам і об’єктам підприємства), відображення і документування даних обліку у вигляді, зручному для аналізу і ухвалення рішень (керування) оперативним персоналом служби головного енергетика і керівництвом підприємства.

Нижній рівень АСКОЕ  пов’язаний із середнім рівнем вимірювальними каналами, в які входять всі  вимірювальні засоби і лінії зв’язку від точки обліку до контролера.

 

1.2 Види лічильників  системи обліку. Характеристики  та функції

 

У даний час стрімкого  розвитку мікроелектроніки і зниження цін на електронні компоненти цифрові  системи керування поступово  витісняють своїх аналогових конкурентів. Одні з головних переваг цифрових систем керування на базі мікроконтролерів – гнучкість і багатофункціональність, які

 досягаються не апаратно, а програмно без додаткових матеріальних витрат, а також підвищення точності й надійності обліку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.3 Загальний вигляд лічильників-датчиків, що використовуються в АСКОЕ оплати за споживану енергію, автоматизованого обліку і контролю споживаної електроенергії

 

Цифровий лічильник електроенергії на базі простого мікроконтролера має очевидні переваги: надійність за рахунок повної відсутності елементів, що труться, компактність, можливість виготовлення корпусу з врахуванням інтер’єру сучасних житлових будинків; збільшення періоду перевірок у декілька разів; ремонтопридатність і простота в обслуговуванні та експлуатації. При невеликих додаткових апаратних і програмних витратах навіть простий цифровий лічильник може володіти рядом сервісних функцій, відсутніх у всіх механічних, наприклад можливістю реалізації багатотарифної 

Залежно від вимог  сучасні цифрові лічильники повинні  у будь-який момент часу оперативно передавати необхідні дані різними  каналами зв’язку на диспетчерські  пункти енергопостачальних підприємств  для оперативного контролю і економічних  розрахунків споживання електроенергії.

Не менш важливу роль грають всілякі сервісні функції, такі як дистанційний доступ до лічильника, до інформації про спожиту енергію  і багато інших. Наявність цифрового  дисплея, керованого мікроконтролером, дозволяє програмно встановлювати різні режими виведення інформації, наприклад виводити на дисплей інформацію про спожиту енергію за кожен місяць, за різними тарифами тощо.

Промисловістю в Україні  й за кордоном випускаються для потреб АСКОЕ лічильники-датчики на мікропроцесорній основі різного типу і призначення – одноі трифазні, одноі багатотарифні, комбіновані інтелектуальні багатофункціональні.

Завдяки вживанню передових  технологій проведення вимірів і  використанню мікрокомп’ютерних технологій сучасні високоточні електронні лічильники призначені для проведення вимірів в широкому діапазоні та виконання тарифних функцій. Будучи комбінованими і такими, що включаються через трансформатори струму і напруги, лічильники реєструють активну і реактивну енергію в обох напрямах з класом точності 0,2 і 0,5 – при вимірі активної енергії і 1,0 – реактивної енергії. За допомогою сервісної програми, якою оснащується ПК, всі робочі параметри встановлюються індивідуально.