Современные системы учета электроэнергии (ССУЭ) представляют собой комплекс технологий, устройств и программного обеспечения, предназначенных для автоматизированного сбора, измерения, мониторинга и анализа данных о потреблении электроэнергии. Они обеспечивают возможность точного учета и контроля энергопотребления как на уровне отдельных потребителей (домов, предприятий), так и на уровне энергетических систем в целом. ССУЭ позволяют эффективно управлять энергоресурсами, оптимизировать расходы на электроэнергию, выявлять утечки и неэффективных потребителей, а также повышать общую энергоэффективность. Активное использование современных ССУЭ способствует снижению затрат на энергоресурсы и содействует устойчивому развитию энергетического сектора.
Автоматическая система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) представляет собой современное технологическое решение, направленное на автоматизацию процесса учета расхода электроэнергии с целью выполнения расчетов с потребителями данного ресурса. Основное функциональное назначение АСКУЭ заключается в обеспечении постоянного автоматического контроля за использованием энергии в течение расчетного периода. Это особенно актуально, если система установлена на предприятии, где она способна осуществлять мониторинг использования электроэнергии на уровне цехов, производственных участков, а также конкретных потребителей.
Основные функции АСКУЭ также включают в себя обеспечение оперативного и максимально точного учета энергопотребления с учетом различных тарифов. Некоторые модели АСКУЭ имеют функцию автоматического переключения на более выгодные тарифы, что способствует оптимизации расходов на электроэнергию. Другим важным аспектом является оперативное выявление неисправностей приборов и сбоев в системе, что повышает надежность работы и обеспечивает бесперебойное функционирование системы.
Кроме того, АСКУЭ предоставляет оперативно-диспетчерскому персоналу цифровые характеристики по запросу, выводя информацию на экраны компьютеров или других устройств. Важными компонентами системы являются элементы первого, второго и третьего уровней. Элементы первого уровня включают цифровые устройства учета энергии и мощности с модулями для передачи данных. Элементы второго уровня представлены средствами коммуникации, такими как модемы, мультиплексоры и другая телекоммуникационная аппаратура. Элементы третьего уровня включают персональные компьютеры с установленным специализированным программным обеспечением.
Надежность работы АСКУЭ непосредственно зависит от компонентов первого уровня, поэтому особое внимание уделяется качеству приборов учета, от которых зависит точность собираемой информации. Все вышеперечисленные характеристики и элементы современной системы учета электроэнергии позволяют улучшить управление энергопотреблением, обеспечить экономическую эффективность и надежную работу энергетических систем.
Для передачи информации используется несколько технологий:
1. Интерфейс RS-485 — это стандарт серийной передачи данных, который широко используется в различных областях для организации коммуникации между различными устройствами. Основным преимуществом интерфейса RS-485 является его способность передавать данные на дальние расстояния (до 1200 м) при высокой скорости передачи до 10 Мбит/с.
В основе работы интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной передачи данных. Это означает, что сигнал передается по двум проводам: один провод несет оригинальный сигнал, а другой — его инверсную копию. Разность потенциалов между этими проводами витой пары служит для передачи данных. Благодаря этому принципу интерфейс RS-485 обладает высокой устойчивостью к синфазной помехе, которая равномерно воздействует на оба провода. Такая дифференциальная передача данных позволяет избежать искажений сигнала.
Однако основным ограничением интерфейса RS-485 является ограниченное количество приемопередатчиков, которое не должно превышать 32 штуки. Это делает его менее подходящим для использования на крупных объектах, но при этом RS-485 остается отличным выбором для небольших систем, таких как управление зданием, системы безопасности, автоматизация производства и другие приложения, где требуется надежная передача данных на значительное расстояние.
2. GSM/GPRS (Global System for Mobile communications / General Packet Radio Service) — это способ передачи данных с приборов учета с использованием сети сотовой связи мобильных операторов. Благодаря глобальному покрытию территорий GSM и GPRS стали доступны как в городах, так и в сельской местности, обеспечивая возможность удаленного мониторинга и управления различными устройствами даже в отдаленных районах.
Для передачи данных с помощью GSM/GPRS необходимо подключить GSM-модем с SIM-картой к прибору учета. Этот метод обмена данными обладает рядом преимуществ, среди которых выделяются надежность, простота процесса и отсутствие необходимости использования специализированных устройств сбора и передачи данных (УСПД), ретрансляторов или другого дополнительного оборудования. Простота в установке и использовании делает этот способ особенно привлекательным для мониторинга и сбора данных с различных устройств отопления, водоснабжения, электросчетчиков и других.
Принцип работы GSM-модема аналогичен работе телефона-факса. Центральный компьютер или сервер набирает номер SIM-карты, к которой подключен модем, после чего модем устанавливает связь и передает необходимую информацию. Такой способ передачи данных позволяет эффективно и надежно осуществлять мониторинг и управление различными устройствами, предоставляя операторам возможность мониторинга и контроля удаленных объектов в реальном времени.
3. Интерфейс PLC (Power Line Communication) — телекоммуникационная технология, которая обеспечивает высокоскоростной обмен информацией по силовым электрическим сетям. Эта технология широко применяется для построения автоматизированных систем коммерческого и жилого электроснабжения (АСКУЭ), где используются различные устройства для мониторинга и управления энергосистемами.
Для передачи информации по силовым линиям используются различные диапазоны частот в зависимости от региона: CENELEC A (35-91 кГц, в России и Европе), CENELEC B (98-122 кГц, в некоторых странах Европы), FCC (155-487 кГц, в США).
Наиболее распространенными стандартизированными технологиями передачи данных по PLC являются PRIME и G3-PLC. PRIME отличается высокой скоростью передачи данных — до 141 Кбит/с, а также позволяет мониторить сеть в реальном времени. Система G3-PLC способна передавать пакеты данных IPv6 в Интернет, работать с различными типами оборудования и обеспечивать надежную передачу данных за счет возможности борьбы с помехами на несущих частотах.
Локальное оборудование сбора и обработки данных (ЛОСОД) — это функционально законченное устройство, разработанное для использования в автоматизированных системах учёта энергоресурсов. Оно применяется на предприятиях для сбора и передачи данных с энергосчетчиков коммерческого учета на сервер энергетической компании. ЛОСОД выполняет следующие задачи:
1. Автоматизация сбора данных о потреблении энергоресурсов, что способствует снижению потерь. Благодаря ЛОСОД удается оперативно и точно отслеживать расход энергии, что позволяет эффективно управлять потреблением и оптимизировать затраты.
2. Формирование точной информации об объемах и параметрах потоков электрической энергии, а также о значениях потребляемой мощности на определенной площадке. Это помогает не только контролировать потребление, но и проводить анализ эффективности использования энергии.
3. Контроль поступления электрической энергии в сеть предприятия и распределение объемов потребления по цехам, участкам и службам. Такой мониторинг позволяет оптимизировать процессы и предотвращать перегрузки систем.
4. Контроль работы энергоемкого оборудования в течение суток, особенно для предприятий с круглосуточным технологическим процессом. Это помогает предупредить возможные сбои и обеспечить непрерывность производства.
5. Передача информации об энергопотреблении поставщику ресурсов или оператору системы распределения. ЛОСОД играет ключевую роль в коммуникации между предприятием и внешними структурами, обеспечивая точное и своевременное информирование о потребляемой энергии.
Беспроводная система энергомониторинга Panoramic Power представляет собой инновационное решение, позволяющее эффективно контролировать и оптимизировать энергопотребление на предприятии. Основной особенностью этой системы является использование компактных беспроводных датчиков, которые обеспечивают сбор и передачу данных по энергопотреблению без необходимости проведения сложных монтажных работ.
Одним из ключевых преимуществ Panoramic Power является простота установки: благодаря отсутствию необходимости прокладывать дополнительные кабели и отключать оборудование от электрической сети, процесс установки датчиков становится быстрым и удобным. Достаточно просто закрепить датчик на проводе, и он готов к работе, что заметно экономит время и упрощает процесс.
Еще одним важным преимуществом является автономное питание датчиков от электромагнитного поля проводника, что исключает необходимость поддержания элементов питания и увеличивает надежность системы. Это также позволяет сделать контрольные устройства компактными и легкими, что способствует увеличению их числа в распределительном щите.
Данные, собранные с помощью датчиков Panoramic Power, передаются через модем в облачное ПО, обеспечивая доступность информации в реальном времени. Благодаря частой передаче данных (каждые 10 секунд) пользователь может мониторить энергопотребление оборудования на предприятии мгновенно и принимать оперативные решения для оптимизации работы.
Интеллектуальная система учета энергоресурсов (ИСУ) является ключевым инновационным решением в области контроля и учета энергопотребления. Ее функционал позволяет не только осуществлять учет и управление энергоресурсами, но и предоставлять информацию о результатах измерений, о количестве и других параметрах электроэнергии в соответствии с Правилами предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учета электроэнергии, утвержденными Постановлением Правительства РФ № 890 от 9 июня 2020 года.
Владельцами ИСУ являются территориальные сетевые организации и гарантирующие поставщики, которые благодаря этой системе получают возможность снимать показания, нормализовать коммерческий учет энергоресурсов и моментально, в упрощенной процедуре, ограничивать энергообеспечение должников.
Согласно требованиям, все электросчетчики, введенные в эксплуатацию после 1 января 2022 года, должны соответствовать функциям интеллектуальной системы учета, определенным в Правилах № 890. В связи с этим старые приборы учета, не обладающие возможностью реализовать дополнительные опции, постепенно уходят в прошлое, что способствует повышению эффективности и точности учета энергоресурсов.