6 Разработка мероприятий по управлению электрохозяйством

6.1 Разработка и расчет системы контроля и учета электроэнергии

АИИС КУЭ (автоматизированная информационно-измерительная система контроля и учета электроэнергии) внедряется для решения задач контроля, учета и экономии энергоресурсов.

Структура АИИС КУЭ РТП-7 состоит из трех уровней:

- нижний уровень – приборы учета электроэнергии;

- средний уровень – УСПД (устройство сбора и передачи данных);

- верхний уровень – автоматизированные рабочие места (АРМ), имеющие модули связи с УСПД.

В качестве приборов учета электроэнергии выбираем микропроцессорные счетчики электроэнергии АЛЬФА А1800, которые предназначены для учета активной и реактивной энергии и мощности в режиме многотарифности, хранения измеренных данных в памяти, передачи их по цифровым и импульсным каналам связи на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электроэнергии. Технические характеристики счетчика АЛЬФА А1800 представлены в таблице 31.

В качестве УСПД выбираем устройство RTU-325Н, предназначенное для работы в составе автоматизированных систем коммерческого и технического учета электроэнергии и систем телемеханики. УСПД осуществляют сбор данных со счетчиков электроэнергии, их обработку, хранение и передачу в различные системы верхнего уровня. УСПД отличаются типом контроллера, мощностью, конструкцией и количеством интерфейсов (RS232, RS232 (модемный), RS485 (422), Ethernet, импульсные каналы). Технические характеристики RTU-325Н представлены в таблице 32.

В качестве программного обеспечения для разрабатываемой системы используется отечественная SCADA-система TRACE MODE 6, которая предназначена для автоматизации промышленных предприятий, энергетических объектов, систем энергоучета. Системы автоматизации, создаваемые в TRACE MODE 6, могут быть любыми – от автономно работающих управляющих контроллеров и АРМ, до территориально распределенных систем управления.

Таблица 31 – Технические характеристики счетчика АЛЬФА А1800

Наименование величины	Значение
Класс точности: по активной энергии по реактивной энергии	0,2S 0,5
Номинальное напряжение, В	3х57/100, 3х220/380, 3х127/220, 3х100, 3х220
Номинальный (максимальный) ток, А	1(10), 5(10)
Стартовый ток (чувствительность) по отношению к номинальному	0,001
Номинальная частота сети, Гц	50±2,5
Количество тарифов	4 в сутках, 4 типа дней недели, 12 сезонов, летнее и зимнее время
Погрешность хода внутренних часов, с/сутки	± 0,5
Рабочий диапазон температур, °C	от -40 до +65
Запись графиков нагрузки с 3 интервалами	до 40
Запись параметров сети с 2 интервалами	до 32
Длительность интервалов записи, мин	1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60
Количество хранимых авточтений	до 35
Количество импульсных каналов	до 6
Постоянная счетчика по импульсному выходу, имп/кВтч (кварч)	от 100 до 20000
Длительность выходных импульсов, мс	от 10 до 255
Цифровые интерфейсы	RS-232, RS-485
Скорость обмена информацией при связи со счетчиком по цифровым интерфейсам, бод	300 – 19200
Самодиагностика счетчика	есть
Степень защиты корпуса	IP 54
Средняя наработка до отказа, ч	120000
Межповерочный интервал, лет	12
Срок службы, лет	30

С помощью данной системы создается база канала узла АРМ энергодиспетчера, базы каналов для контроллеров. Обработка данных в контроллерах и АРМ осуществляется с использованием FBD-программ, составленных с использованием библиотеки стандартных функциональных блоков, включенных в TRACE MODE 6. В редакторе представления данных создаются экранные формы для узла АРМ. Все аварийные ситуации фиксируются в «Отчете тревог», для последующего разбора их возможных причин.

Таблица 32 – Технические характеристики УСПД RTU-325Н

Величина	Значение
Энергонезависимая память	512 Mb, 1 Gb
Сетевые интерфейсы	Базовый Ethernet 10/100 base TX – 2 шт
Встроенные последовательные интерфейсы для работы со счетчиками и внешними коммуникациями	- RS-232: до 28 каналов - четыре канала RS-232 - RS-422/485: до 24(12) каналов
Максимальное количество импульсных/дискретных опторазвязанных каналов	120 входов
Встроенный пульт ввода/вывода	- цветной TFT-LCD русифицированный дисплей (разрешением 640*480) 16,5 см - 12-клавишная функциональная
Исполнение корпуса УСПД	IP52
Рабочий диапазон температуры	0…+ 60 °С (обычное исполнение)
Потребляемая мощность, Вт	35
Тип процессора	M68040 (МС68060) и TIMSP430
FLASH	2-4 MB
SRAM	1-4 MB
FLASH	2-4 MB
DIN входы	256 (больше, если шкаф)
Частота опроса, мин	1, 3, 5,15, 30
Сезоны	4 (12)
Тарифы	до 48
Средняя наработка на отказ, ч	100000
Срок службы, лет	30

Внедрение АИИС КУЭ позволяет получить возможность работы потребителя на оптовом и розничных рынках электроэнергии (мощности); добиться снижения затрат на покупку электроэнергии (мощности); добиться увеличения сроков эксплуатации энергохозяйства за счет рационального использования оборудования; обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа и контроль над действиями персонала; снизить затраты на штрафы за превышение мощности.

Структурная схема АИИС КУЭ РТП-7 представлена на рисунке 3.