ИНФОРМАЦИОННО ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 1
Кто обладает понятием меры, тот управляет миром (А. В. Петров) Лекция 10 АСКУЭ 2
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (АСКУЭ) Статические счетчики ГОСТ 30206 -94 (МЭК 687 -92) «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0, 2 S и 0, 5 S)» и ГОСТ 30207 -94 3 (МЭК 1036 -90) «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 1 и 2)»
Содержание лекции 10 Темы АСКУЭ оптового рынка Функциональная схема АСКУЭ Электросчётчики АСКУЭ бытовых потребителей АСКУЭ с передачей информации по силовой сети Технические решения АСКУЭ Характеристики статических счетчиков Стенды поверки статических счетчиков № слайда 5 8 11 37 42 55 79 92 4
АСКУЭ Оптового рынка электроэнергии АСКУЭ предназначена для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета электроэнергии, а также контроля распределения и потребления электроэнергии и мощности с целью получения точной, достоверной, привязанной к единому календарному времени, информации для проведения взаиморасчетов на рынке электроэнергии. 5 Положение об организации коммерческого учёта электроэнергии и мощности на оптовом рынке.
Основные определения Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ) – комплекс специализированных, метрологически аттестованных технических и программных средств, позволяющих производить измерение и вычисление величины потребления – генерации электроэнергии. Устройство сбора и передачи данных (УСПД) – осуществляет приём, обработку, хранение, отображение информации от счётчиков электроэнергии и передачу данных по каналам связи на вышестоящие уровни сбора и обработки информации. Точка учета – это физическая точка на элементе сети, в которой измеряется электрическая энергия, проходящая по данному элементу. Совпадает с точкой подключения трансформатора тока и электросчетчика. 6
АСКУЭ обеспечивает сбор, хранение в базе данных и передачу на верхний уровень коммерческую информацию: 1 Результаты контроля полного баланса энергии, как критерия достоверности учета; 2 Базу данных технических и программных средств АСКУЭ: - описание программных средств; - технические параметры УСПД; - технические параметры счетчиков; технические и – - метрологические характеристики измерительных комплексов; - место установки технических средств учёта; 3 Информацию о потреблении-генерации 7 электроэнергии.
Функциональная схема АСКУЭ 8
Покупатели электроэнергии передают: - Суточные графики усреднённых за тридцатиминутные интервалы значений активных и реактивных мощностей по точкам коммерческого учёта; - Суммарные суточные графики усреднённых за тридцатиминутные интервалы значений активных и реактивных мощностей по объекту; - Текущие значения активной и реактивной электроэнергии с начала месяца точкам коммерческого учёта; - Суммарные величины текущих значений активной и реактивной электроэнергии с начала месяца по объекту. 9
УСПД обеспечивает в автоматическом режиме: - Сбор информации от электросчётчиков. - Обработку принятой информации в соответствии с начальной установкой УСПД. - Передачу данных по запросу на верхний уровень. - Корректировку времени и даты электросчётчиков. - Привязку информации от электросчётчиков к системному времени УСПД. - Самодиагностику. 10
Электросчётчики АСКУЭ на базе специализированных микропроцессоров должны: - Обеспечивать измерение электроэнергии с нарастающим итогом и вычисление усреднённой мощности за получасовые интервалы времени. - Хранить профиль нагрузки с получасовым интервалом на глубину не менее 1 -го месяца. - Иметь цифровой интерфейс. - Иметь календарь и часы с автоматической коррекцией. - Иметь энергонезависимую память для хранения параметров электросчетчика и сохранения последних данных по активной и реактивной энергии пропадании питания. - Вести "журнал событий" (Фиксация количества перерывов питания, количества и дат связей со счетчиком, приведших к изменениям данных). - Иметь защиту от несанкционированного изменения параметров. - Иметь автоматическую диагностику. 11
Диаграммы УСПД, построенные на основе данных счетчиков 12
Информация от УСПД 13
Высокоточный счетчик электроэнергии АЛЬФА А 1800 • Классы точности 0. 2 S, 0. 5 S. • Активная, реактивная, полная энергия и максимальная мощность в многотарифном режиме. • Измерение параметров сети с нормированными погрешностями. • Увеличенная память для записи: – графиков нагрузки с 3 различными интервалами усреднения; – до 32 каналов по параметрам сети. • 2 независимых цифровых порта с двумя интерфейсами RS– 485 и RS – 232. • Открытый протокол ANSI. • Встроенная плата дополнительного питания. • Расширенные функции защиты. • Регистрация фактов снятия крышки зажимов и основной крышки счетчика. • Подсветка дисплея. • Учет потерь. 14 • Телеизмерение параметров трехфазной сети.
Характеристики • Класс точности: 0, 2 S; 0, 5; 1, 0; 2, 0. • Номинальные напряжения, В: 3 х57/100, 3 х220/380, 3 х127/220, 3 х100, 3 х220± 20%. • Номинальные (максимальные) токи, А: 1(10), 5 (10). • Чувствительность 0, 001. Количество тарифов: 4 в сутках, 4 типа дней недели, 12 сезонов. • Запись графиков нагрузки: до 8. • Запись параметров сети: 2 набора по 16 величин с интервалами. • Длительность интервалов записи: 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60 мин. • Постоянная счетчика, имп/к. Втч (кварч): от 100 до 20000. • Скорость обмена информацией при связи со счетчиком по цифровым интерфейсам, бод: 300 — 19200. • Самодиагностика счетчика. • Межповерочный интервал, лет: 12. 15 • Срок службы, лет, не менее 30.
1 Дисплей счетчика 2 Светодиоды 3 Кнопка Alt (Альтернативный режим) 4 Кнопка Сброс 5 Оптический порт 6 Заводской съемный щиток 7 Дополнительный съемный щиток 8 Импульсный вход 9 Импульсный вход 10 Дополнительный коммуникационный порт Интерфейс RS– 485 11 Дополнительный коммуникационный порт Интерфейс RS– 232 12 Основной коммуникационный порт Интерфейс RS– 485 13 Основной коммуникационный порт Интерфейс RS– 232 14 Литиевая батарея 15 Клеммы дополнительного питания 16 Зажимы 16
Электронная часть счетчика Токи и напряжения измеряются с помощью специальных датчиков тока и делителей напряжения. Преобразование величин и расчеты выполняются измерительной СБИС, включающей в себя цифровой процессор с аналогово цифровым преобразователем. Микроконтроллер обрабатывает и запоминает измеренные данные в памяти счетчика и служит для вывода данных на 17 дисплей и передачи их через оптический порт и интерфейсы счетчика.
GSM–модем 18
Счетчик Евро. АЛЬФА 19
Связь с счетчиком через оптический порт 20
Возможности счетчиков АЛЬФА: Измерение активной и реактивной энергии и мощности в двух направлениях. Учет электроэнергии по 4 тарифным зонам (4 в сутках, 4 типа дней недели, 4 сезона, автоматический переход на летнее и зимнее время). Фиксация максимальной мощности нагрузки на расчетном интервале времени. 21
Запись и хранение данных графика нагрузки (до 336 дней по 4 каналам 30 минутные интервалы). Передача результатов измерения по цифровым и импульсным каналам связи. Измерение (вычисление) и отображение напряжения и тока пофазно, частоты сети, коэффициента мощности, фазных углов тока и напряжения. 22
Диапазон токов Максимальный ток Рабочее напряжение Рабочий диапазон t ° Класс точности Скорости цифрового интерфейса 5 м. А-10 А 200 А за 0, 5 с 100, 220, 380 В -40 + 60 С 0, 2 S 0, 5 S 300, 1200, 2400, 4800, 9600 бод Гарантия Срок службы поверочный интервал 3 года 30 лет 8 лет 23
24
Диаграмма построения высших гармоник 25
Временная диаграмма напряжения 26
Временная диаграмма напряжений 27
Недостатки - Закрытый протокол. - Высокая цена и обслуживание только фирменными приборами. - Отсутствие режима многозадачности. - Самопроизвольный сброс показаний (из-за внешних воздействий). - Низкая перегрузочная способность. 28
Счетчик А 2 (АЛЬФА Плюс) ☺ 29
Опрос счетчика через оптический порт 30
31
Обозначения на лицевой панели счетчика 32
33
1 Знак внесения счетчика в ГОСРЕЕСТР средств измерений (сверху знак прохождения сертификации и шифр лаборатории по сертификации). 2 Обозначение класса точности в соответствии с ГОСТ 8. 401. 3 Испытательное напряжение изоляции (в данном случае 4 к. В). 4 Знак II класса защиты (двойная изоляция). 5 Обозначение количества элементов счетчика (в данном случае 3, включенных по схеме «звезда» ). 34
6 Модификация счетчика. 7 Номинальное напряжение (3 фазы: фазное 230 В, или линейное 400 В). 8 Номинальный (максимальный ток), здесь 5 (65) А. 9 Номинальная частота сети (50 Гц). 10 Частота светодиодного индикатора LED. 11 Частота импульсного выхода (100 имп/к. Втч). 12 Технологический штрих-код и заводской номер счетчика. 13 Дата выпуска. 14 Название завода изготовителя. 35
АСКУЭ БЫТОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В электробалансе России доля бытового электропотребления не превышала 12 % (в к. Вт·ч). У западных энергокомпаний доля бытового потребления 40 -60 % (в денежном исчислении). 36
АСКУЭ должна быть окупаемой и обеспечивать повышенную надежность функционирования: - для передачи информации и команд управления нагрузкой и тарифными механизмами счетчиков силовой сети; - использование уже установленных счетчиков. 37
Задачи АСКУЭ: 1 Автоматическое считывание показаний счетчиков. 2 Управление нагрузкой. 3 Обнаружение несанкционированного потребления энергии. 4 Внедрение схем многотарифной оплаты энергии у потребителей, оснащенных однотарифными счетчиками индукционной системы. 38
Функции АСКУЭ: • накопление данных по потреблению энергии в различные тарифные зоны суток; • накопление данных по потребности в электроэнергии; • отключение потребителя (заказ); • обнаружение хищений энергии (заказ); 39
• регистрация потребления по каждой фазе (заказ); • встроенный анализатор состояния, прибор диагностики; • автоматическая установка связи. 40
Составные части АСКУЭ: - центральный компьютер, - концентратор, - блок дистанционного управления счетчиком, - статические счетчики электроэнергии. 41
АСКУЭ с передачей информации по силовой сети Опрос счетчиков: для снятия показаний; изменение тарифов; выявление хищений электроэнергии; отключение потребителей. 42
1. ИТАЛЬЯНСКАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ MITOS. 2. ИЗРАИЛЬСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ EPSM (ФИРМЫ POWERCOM). 3. ШВЕЙЦАРСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ DATAGIR AMDES (ФИРМЫ LANDIS & GYR) 4. РОССИЙСКАЯ АСКУЭ (КТС «ЭМОС - МЗЭП» ) 43
В системах применяют различные тарифы в зависимости от дня недели (рабочие или нерабочие дни), вида потребителя (промышленный или бытовой) и т. п. Таблицы тарифов внедряются в систему оператором центрального компьютера. Данные по потреблению подсчитываются и формируются в блоки каждые 5 мин. 44
Функция «обнаружения хищений» : 1 -я ступень. Сравнение показаний трех контрольных счетчиков с суммой показаний всех счетчиков. Если разница этих двух величин слишком велика — сигнал тревоги. 2 -я ступень. Применение детектора хищения. Это дифференциальный датчик, который обнаруживает обратное вращение диска счетчика. 45
3 -я ступень. Применение сложного алгоритма, встроенного в счетчик и концентратор, который позволит обнаружить другие случаи нелегального потребления энергии. 46
РОССИЙСКАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ПЛАТЕЖЕЙ (АСКУЭ И ЭСП) ДЛЯ БЫТОВОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ (КТС «ЭМОС - МЗЭП» ) Контроллеры счетчиков (КС) устанавливаются на клеммную крышку одного из счетчиков в этажных осветительных щитках многоквартирных жилых домов (по одному на щиток) и подключаются к одной из фаз сети 220 В. Телеметрические выходы счетчиков и выходы переключения тарифов соединяются с соответствующими выходами КС. Один КС рассчитан на работу с 4 счетчиками. Для организации учета, дифференцированного по двум зонам суток, в системе могут использоваться как двух-, так и однотарифные счетчики, имеющие телеметрические датчики. 47
Кроме этого, на каждые четыре счетчика предусматривается установка индикатора для предоставления абонентам всех данных, необходимых для правильной оплаты за электроэнергию (номер квартиры, потребление по каждому из двух тарифов в рублях и киловатт-часах, время действия тарифов и их величина). Индикаторы устанавливаются рядом со щитками и кабелем связываются с соответствующим КС. В щитовой комнате дома либо в трансформаторной подстанции (ТП) устанавливается контроллер сети – накопитель (КСН) и подключается к сети 220 В. КСН обеспечивает работу с 255 удаленными счетчиками через 64 КС. Кроме этого к КСН могут быть подключены до 8 -ми счетчиков суммарного потребления энергии бытовыми абонентами (для обнаружения фактов хищения балансовым методом) и потребления на технические нужды дома (лифты, освещение подъездов и т. п. ), если таковые имеются. 48
По расчетам Энергосбыта Мосэнерго стоимость автоматизации в пересчете на одного абонента сегодня не превысит 50 -70 % стоимости двухтарифного счетчика. Затраты времени и средств на массовую автоматизацию при этом минимальные, так как линии связи — провода силовой сети — уже существуют. 49
По мнению Главгосэнергонадзора именно у систем с передачей информации от счетчиков по силовой сети большие перспективы. 50
Система АСКУЭ жилого дома 51
Система АСКУЭ жилого дома 52
Система АСКУЭ жилого дома 53
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 - Технические решения АСКУЭ; - Характеристики статических счетчиков электроэнергии. 54
Система управления мощностью, расчетного учета электроэнергии и релейной защиты для потребителей 0, 4 – 10 к. В 55 ООО «Энтелс» , ЗАО «Энергоресурс» , www. ersr. ru, (495) 517 -91 -23, (495) 517 -91 -24
56
57
Учет электроэнергии, противоаварийная автоматика и контроль нагрузок силовых трансформаторов 58
59
Современные технологии позволяют по-новому подойти к проблемам безопасности электроустановок, обеспечивая решение всех задач по автоматизации на едином оборудовании. Системы автоматизации позволяют контролировать соответствие режимов эксплуатации электроустановок и сетей, обеспечивают мониторинг параметров электрического тока и качество электроэнергии. Одним из основных факторов возникновения аварий на объектах электроснабжения является нарушение режимов электропотребления, превышение единовременной разрешенной нагрузки. 60
Поставленные в условия жесткого ограничения потребления электроэнергии, потребители часто идут на всякие ухищрения, что приводит к работе электрооборудования в аварийных режимах и, как следствие, к авариям и пожарам на объектах. Для контроля работы оборудования возможно применение современных электронных счетчиков. Современные приборы учета электроэнергии позволяют контролировать и передавать информацию о потреблении электроэнергии, мощности и параметрах качества электроэнергии, управлять нагрузкой потребителей через встроенное реле до 60 А, и с использованием дополнительного оборудования вторичной коммутации. 61
К таким приборам относятся: • Меркурий-230. ART. PQRSIDN, • Меркурий-233, • СЭТ-4 ТМ. 03, • ПСЧ-4 ТМ. 05. 62
63
64
65
66
67
68
69
Поквартирное управление электропотреблением жилого дома Управление осуществляется на основании информации со счетчиков квартир, расположенных в щитовых помещениях здания. Общее количество управляемых присоединений – 84 квартиры. В системе управления электроснабжением использованы счетчики Меркурий-230 АРТ PRIDN. Информация собираемая со счетчиков: текущие показания счетчиков по тарифам, активная энергия, реактивная энергия, напряжения пофазно, частота, искажения синусоидального тока, искажения синусоидального напряжения, токи пофазно, cos φ. 70
71
Варианты организации ИВК "Метроника" 72
1. Организация АСКУЭ для проведения опроса счетчиков через оптический порт 73
АСКУЭ для опроса счетчиков АЛЬФА через оптопорт используется когда счетчики расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга и нет хороших каналов связи. Количество счетчиков в объекте не ограничено, так каждый счетчик будет опрашиваться индивидуально. 74
2. Организация АСКУЭ для проведения опроса счетчиков через мультиплексор 75
Организация АСКУЭ для проведения опроса счетчиков через мультиплексор используется когда счетчики расположены на расстоянии не более 1 -1. 5 км от компьютера и счетчики можно объединить с помощью мультиплексора. 76
3. Организация АСКУЭ для проведения опроса счетчиков через модем 77
Организация системы АСКУЭ для опроса счетчиков АЛЬФА через модем используется когда счетчики можно объединить в объект с помощью мультиплексора. Локальный компьютер сбора данных со счетчиков находится на расстоянии более 1 - 1. 5 км от объекта и есть хорошие каналы связи. 78
Характеристики статических счетчиков (примеры статических счетчиков электроэнергии) 79
Многофункциональные микропроцессорные счётчики МЕРКУРИЙ 230 А (трёхфазный, однотарифный) Счетчики предназначены для коммерческого и технического учета электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока, работают как автономно, так и в составе АСКУЭ 80
- Класс точности 0, 5 S и 1, 0 S; - Измерение активно-реактивной энергии и мощности в двух направлениях; - Учет в режиме многотарифности; - Фиксацию максимальной мощности нагрузки на расчетном интервале времени; - Запись и хранение измеренных данных в энергонезависимой памяти; - Передачу результатов измерений по цифровому и импульсному интерфейсам; - Измерение параметров качества электроэнергии (фазных токов, напряжений, коэфф. мощности, частоты, коэфф. искажений синусоидальности тока и напряжения); - Отображение информации на ЖКИ дисплее; - Хранение профиля мощности (1 -45 мин. ) и журнала событий. 81
Номинальное напряжение, В 3*220/380 Номинальный(макс) ток, А 5(50), 10(100) Диапазон температур, С -40…+55 Потребляемая мощность, ВА менее 3 Срок службы, лет 30 Межповерочный интервал, лет 8 Масса, кг не более 2 Габариты, мм 258*170*74 Гарантия производителя, лет 3 82
Счетчик А 100 83
Счетчик A 100 ☺учет активной энергии в однофазных цепях переменного тока в режиме одно- и многотарифности; ☺использование в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). 84
Счетчик А 100 позволяет: ☺Осуществлять одно- или двухтарифный учет электроэнергии. Переключение тарифов осуществляется от внешнего тарификатора. ☺ Регистрировать и сохранять в памяти данные подтверждающие достоверность информации, такие как: 85
☺Суммарная активная энергия в обратном направлении. ☺Непосредственная индикация потока энергии в обратном направлении на ЖКИ. ☺Количество отключений питания. ☺Суммарное время работы. ☺Время работы последнего включения питания. ☺Время нахождения счетчика в режиме отсутствия тока. 86
☺Количество перезапусков работы микропроцессора. ☺ Количество случаев реверса активной энергии. ☺Передавать данные через инфракрасный порт или импульсный выход. ☺Хранить данные при отключении питания в энергонезависимой памяти. 87
Опрос счетчика А 100 через инфракрасный порт 88
Класс точности Ном. напряжение Максимальный ток Чувствительность Частота сети Число тарифов Рабочий диапазон t ° Гарантия поверочный интервал Срок службы 1. 0 и 2, 0 230 ± 20% В 60 или 100 А 20 м. А 50 Гц ± 5% 1 или 2 -20 С +60 С 3 года 16 лет 30 лет 89
Статический счетчик ЭСО-3 90
Счетчик Дельта 91
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 - Стенды для поверки статических счетчиков 92
93
94
ЦУ 6800 Установка, класса точности 0, 25, для массовой поверки индукционных и электронных электросчетчиков активной энергии класса точности 1, 0 и электросчетчиков реактивной энергии класса 1, 5. Позволяет производить поверку до 30 электросчетчиков одновременно. 95
96
КОНЕЦ Использована информация по разрешению и согласованию с фирмой АББ ВЭИ Метроника, адрес: 12, ул. Красноказарменная, Москва, 111250, Россия, тел. (495) 9560543, 956 -2511, факс (495) 956 -0542, 956 -2510. 97
Скачать презентацию ИНФОРМАЦИОННО ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 1 Кто обладает понятием
049b41b1120984df83410277ee03b90e.ppt