Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии

АННОТАЦИЯ

Данная работа содержит описание разработки системы визуализации автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ).

В работе рассматриваются технологии, с помощью которых реализована  система: Delphi, MySQL, Microsoft Excel.

Данная работа выполнена по заказу предприятия ОАО «Ижмашэнерго».

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Термин «автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии» — АИИС КУЭ (АСКУЭ) — появился сравнительно недавно и пришел на смену понятию АСКУЭ1, так как в последнем отсутствует слово «измерение», а следовательно, он находится вне правового поля ключевых нормативных актов. На сегодняшний день наличие АИИС КУЭ в соответствии с договором о присоединении к торговой системе оптового рынка электроэнергии является обязательным требованием для работы на рынке.

Благодаря внедрению  подобных систем предприятие может  значительно снизить расходы  на электроэнергию, что особенно актуально для энергоемких производств с высокой долей затрат на электроэнергию в себестоимости продукции.

Экономический эффект достигается  посредством повышения точности учета электроэнергии и его автоматизации, позволяющих эффективно заниматься энергосбережением на предприятии.

К примеру, благодаря АИИС КУЭ можно  точно определить наиболее энергоемкие  технологические процессы и перенести  работу соответствующего оборудования на ночные часы либо снизить потребление  электроэнергии, изменяя технологию данных процессов. Кроме того, автоматизированные информационно-измерительные системы позволяют выявить места хищения электроэнергии и, главное, работать на рынке, т. е. покупать электроэнергию не по установленным тарифам, а по рыночной цене.

Современные автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электроэнергии создаются для коммерческого учета потребляемой или отпускаемой электрической энергии. Главной задачей при построении подобных систем является работа на оптовом рынке или розничном рынке электроэнергии, при этом необходимо обеспечить передачу информации смежным субъектам (сетевым компаниям, региональным диспетчерским управлениям, энергоснабжающим организациям или генерирующим компаниям) [1].

Целью создания и функционирования АИИС КУЭ является измерение количества электрической энергии, позволяющее определить величины учетных показателей, используемых в финансовых расчетах.

Автоматизированная информационно-измерительная  система коммерческого учета предприятия ОАО «Ижмашэнерго» создана в соответствии с требованиями Оптового рынка электроэнергии (ОРЭ) (мощности) и предназначена для автоматизации коммерческого учета электроэнергии (мощности), потребляемой (отдаваемой) технологическими объектами предприятия ОАО «Ижмашэнерго», а также предоставления в соответствии с правилами Оптового рынка достоверной легитимной информации заинтересованным организациям как на регулируемом, так и конкурентном секторе ОРЭ.

 

 

 

1. ОБЗОР АНАЛОГОВ

1.1. Комплекс программного обеспечения  «Пирамида 2000»

В настоящее время наибольшее распространение получило программное обеспечение компании «ЗАО инженерно-техническая фирма «Системы и технологии». Данная компания предлагает комплекс программного обеспечения под общим названием «Пирамида 2000», которое позволяет реализовывать АИИС КУЭ с помощью большинства доступных аппаратных средств. В состав данного программного обеспечения входят следующие продукты:

1. «Пирамида 2000. Сервер» поддерживает современные системы управления базами данных, такие как Microsoft SQL Server и Oracle Database. Имеет поддержку большинства коммутируемых и некоммутируемых информационных каналов: как проводных, так и беспроводных (радио, GSM, GPRS, спутниковая связь). Обеспечивает работу с основными типами УСПД: СИКОН Сxx, RTU-325, ЭКОМ-3000, СПЕ542.

Пакет программ «Пирамида 2000. Сервер» предназначен для:

• организации сбора с УСПД (ИВКЭ) данных о потреблении и выработке электрической энергии, параметров качества электрической энергии, состояний средств и объектов измерений — журналов событий (регистраторов) средств измерений, устройств телесигнализации и телеуправления;
• организации надежного долговременного хранения собранных данных с помощью мониторинга состояния базы данных;
• обработки собранной информации: достоверизации, расчета групп, потерь, лимитов и небалансов;
• автоматизации обходных выключателей с помощью организации интегральных каналов;
• предоставления данных прикладному программному обеспечению автоматизированных рабочих мест (АРМ);
• визуализации собранных и рассчитанных данных посредством веб-интерфейса;
• взаимодействия с внешними системами с использованием средств и протоколов обмена данными: XML (80020, 80030 и т.д.), АСКП, МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104, OPC DA.

2. «Пирамида 2000. АРМ» служит для организации в рамках АИИС автоматизированных рабочих мест (АРМ). Каждое рабочее место представляет собой персональный компьютер, связанный с сервером сбора и сервером баз данных локальной сетью предприятия (intranet) или высокоскоростными каналами связи internet.

Пакет имеет  несколько версий (редакций), различающихся набором инструментов, включаемых в поставку. Инструменты сгруппированы по различным версиям таким образом, что каждый пакет является достаточным для решения определенного круга задач, характерных для конкретного объекта внедрения. Совокупность АРМ образует верхний уровень АИИС предприятия, обеспечивая возможность оперативного контроля состояния АИИС и объектов энергосистемы, построения отчетности любой степени сложности, обмена информацией со смежными системами.

1.2. АИИС «Телеучет»

Автоматизированная информационно-измерительная система «Телеучет» позволяет осуществлять автоматизированный коммерческий учет электроэнергии субъектов оптового рынка электроэнергии (ОРЭ), а также технический учет и контроль качества электроэнергии. АИИС «Телеучет» применяется в электрических сетях различных уровней, на генерирующих предприятиях, у крупных и средних промышленных потребителей.

 

АИИС «Телеучет» может использоваться как отдельная  самостоятельная автоматизированная система коммерческого / технического учета и контроля качества электроэнергии (АИИС КУЭ / АСКУЭ, АИИС ТУЭ / АСТУЭ), так и в качестве подсистемы коммерческого, технического учета и контроля качества электроэнергии в составе автоматизированной системы оперативного диспетчерского управления и энергоучета (АСОДУЭ).

АИИС «Телеучет» обеспечивает:

• многотарифный учет вырабатываемой и потребляемой энергии;
• учет возникающих потерь;
• расчет баланса мощности;
• контроль показателей качества электроэнергии;
• контроль состояния объектов, средств измерений, технических и программных средств системы;
• прогнозирование и регулирование потребления и выработки электроэнергии;
• формирование учетных показателей для ОРЭ и предоставление их в Финансово-расчетную систему Администратора Торговой Системы, а также для собственных внутренних расчетов.

АИИС «Телеучет» является основой для создания различных  систем учета и контроля энергоресурсов:

• АИИС КУЭ (АСКУЭ) – автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электроэнергии, решающие задачи учета полученной / выработанной предприятием и отпущенной субабонентам электроэнергии и автоматизации расчетов с поставщиками и потребителями;
• АИИС ТУЭ (АСТУЭ) – автоматизированные информационно-измерительные системы технического учета электроэнергии, решающие задачи контроля внутренних потребителей, расчета баланса мощности и энергии, выявления перерасхода электроэнергии;
• АИИС КЭ (АИИС ККЭ) – автоматизированные информационно-измерительные системы качества электрической энергии, обеспечивающие контроль за соблюдением норм качества электроэнергии системы электроснабжения общего назначения и электросетей предприятия, потребителя, и пр.

Отличительной чертой предлагаемых решений является возможность организации на базе созданной АИИС комплексной автоматизированной системы оперативного диспетчерского управления и энергоучета (АСОДУЭ).

Результаты  применения АИИС «Телеучет» в системах учета и контроля энергоресурсов:

• при решении задач коммерческого учета электроэнергии – АИИС КУЭ (АСКУЭ), обеспечивающая субъекту выход на ОРЭ;
• при решении задач технического учета электроэнергии – АИИС ТУЭ (АСТУЭ), обеспечивающая контроль потребления электроэнергии подразделениями (цехами) предприятия и субабонентами;
• при решении задач контроля качества электроэнергии – АИИС КЭ (АИИС ККЭ), осуществляющая контроль за соблюдением норм качества электрической энергии в системе электроснабжения и в электрических сетях предприятия или потребителя [6].

1.3. АИИС КУЭ компании Энсис Технологии

Компания Энсис Технологии на стадии формирования ОРЭ по заказу РАО «ЕЭС России» разработала «Концепцию АСКУЭ конкурентного оптового рынка электроэнергии», впоследствии реализовав масштабный в России проект по внедрению автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии ОАО «ФСК ЕЭС», охватывающий более 145 подстанций напряжением 330 кВ и выше.

1.3.1. Основные функции

АИИС КУЭ обеспечивает выполнение следующих основных функций:

• Измерение, сбор, обработку и хранение результатов измерений информации о состоянии объектов и средств измерений, контроль их достоверности, формирование учетных показателей и предоставление их в финансово-расчетную систему НП «АТС».

Внедрение АИИС КУЭ позволит:

• повысить точность учета электроэнергии.

При этом предприятие  получает более достоверную информацию об энергопотреблении. В результате производится точное сведение балансов, нахождение потерь, контроль качества электроэнергии и выявление неучтенных потребителей;

• перейти на расчет за электроэнергию с энергоснабжающей организацией по дифференцированным тарифам.

За счет установки счетчиков, учитывающих электроэнергию по 4 тарифным зонам в сутки (утро, день, вечер, ночь), 4 типам дней недели и 4 сезонам, производящих автоматический переход на летнее и зимнее время. Существенная экономия оплаты за потребленную предприятием электроэнергию может достигаться при переносе выполнения части работ на время суток с более дешевым тарифом электроэнергии перейти на расчет по фактически потребляемой мощности за счет оптимизации энергопотребления и управления производством, т.е. снизить потребляемую мощность на предприятии в часы пиковых нагрузок энергосистемы, спрогнозировать нагрузку и уменьшить заявленную мощность на следующий расчетный период, защититься от штрафов, отключить электроприемники, работающие вхолостую;

• компенсировать затраты на разницу тарифов для Абонентов и Субабонентов при расчете тарифа на потребляемую электроэнергию с       энергосбытовой компанией;
• повысить надежность энергоснабжения предприятия;
• автоматизировать процесс коммерческого учета;
• автоматизировать финансово-банковские операции и расчеты с потребителями.

1.3.2. Уровни АИИС КУЭ

В общем случае АИИС КУЭ включает следующие уровни:

1. измерительно-информационные комплексы точек учета (ИИК ТУ) – измерительные трансформаторы тока и напряжения, электронные счетчики;

2. информационно-вычислительные комплексы электроустановок (ИВКЭ) – промышленные контроллеры, обеспечивающие сбор, хранение и передачу данных с ИИК;

3. информационно-вычислительный комплекс (ИВК) – сервер АИИС, обеспечивающий общее управление системой и взаимодействующий с ИАСУ КУЭ в НП «АТС».

Дополнительно выделяется уровень  Автоматизированных рабочих мест (АРМ) пользователей системы.

Существенным является наличие  каналов связи между всеми  уровнями системы, с ИАСУ КУЭ, местным  энергосбытом и диспетчерским управлением.

Передача данных коммерческого учета происходит ежедневно, данные предоставляются в получасовой разбивке.

АИИС выполняется на базе серийно  выпускаемых технических средств  и лицензионного программного обеспечения.

1.3.3. Состав технических средств

В состав технических средств АИИС КУЭ входят:

• измерительные трансформаторы напряжения и тока с кабелями связи;
• микропроцессорные электронные счетчики с цифровым интерфейсом;
• устройства сбора и передачи данных;
• каналы передачи данных;
• резервные каналы связи;
• каналообразующее оборудование;
• сервер опроса;
• сервер базы данных;
• источники бесперебойного питания;
• устройство синхронизации системного времени;
• автоматизированные рабочие места;
• портативный компьютер;
• модули грозозащиты;
• специализированное программное обеспечение.