Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии бытового и мелкомоторного потребителя

Автоматизированная
информационно-измерительная система
коммерческого учета электроэнергии бытового и
мелкомоторного потребителя
АИИС КУЭ БП «Нейрон»
СОДЕРЖАНИЕ
1
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ
2
СТРУКТУРА СИСТЕМЫ
3
УСПД И ПРИБОРЫ УЧЕТА
4
ВЫВОДЫ
1
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ
АИИС КУЭ БП «Нейрон» предназначена для коммерческого (технического)
учета электрической энергии и мощности бытового и мелкомоторного
потребления. Система решает следующие основные задачи:
1. увеличение полезного отпуска потребителям за счет оперативного
получения достоверной информации о количестве потребленной
электроэнергии путем автоматического сбора данных;
2. выявление очагов сверхнормативных потерь электроэнергии путём
балансирования сетей 6, 10 – 0,4 кВ;
3. контроль потребления абонентов за счёт дистанционного введения
полного или частичного ограничения подачи электроэнергии;
4. повышение уровня сервисного обслуживания клиентов.
1
Особенности системы
Надежность
системы
Достоверность
данных
Класс точности
Тарифы учета
электроэнергии
Балансирование
Контроль
распределительных
сетей и абонентов
Профиль нагрузки
Самодиагностика
Линии связи и
масштабируемость
Взаимодействие с
клиентами
Интерфейс
1
Надежность
Хранение полученных данных в энергонезависимой памяти
счетчиков и УСПД, что исключает потерю информации при
нарушении каналов связи
Использование цифровых каналов с помехозащищенными
протоколами
Диагностика технических средств системы в режиме реального
времени
1
Достоверность данных
Достоверность передаваемой информации обеспечивается
всеми составными частями АИИС КУЭ (ИИК, ИВКЭ, ИВК) и
достигается путем:
•привязки измеренных величин к единому астрономическому
времени с помощью NTP-сервера;
•диагностики несанкционированного вмешательства;
•защиты информации от несанкционированного доступа на
каждом уровне АИИС КУЭ.
1
Класс точности
Система осуществляет индивидуальный учет потребляемой
активной и реактивной электроэнергии с высокой точностью.
Класс точности используемых одно- и трехфазных счетчиков
– 1,0.
Многотарифность
1
Система поддерживает многотарифную работу:
•
суточный почасовой учет, установка до 8 временных зон
•
возможность установки двух типов дней: рабочий и
выходной
•
подразделение на 2 сезона. Переключение лето/зима
возможно установить как автоматически, так и вручную.
Прибор
учета
осуществляет
расчет
потребляемой
электроэнергии по всем имеющимся тарифным зонам
отдельно.
1
Балансирование
АИИС КУЭ «Нейрон» позволяет производить расчет
внутриобъектового баланса поступления и потребления
электроэнергии с целью выявления и расчета потерь.
Исходными данными для формирования фактического баланса
по энергосистеме являются показания с приборов учёта в виде
дискретных значений (интервальный учет) или отдельные
показания приборов учета (интегральный учет).
1
Контроль распределительных
сетей и абонентов
Контроль параметров распределительных сетей позволяет выявлять
очаги потерь электроэнергии и ведется по следующим параметрам:
•по уровню напряжения абонентов – на превышение напряжения 250 В;
•по потребляемой мощности абонентов;
•по распределению реактивной мощности;
•по оперативному балансированию объектов электрических сетей.
Контроль распределительных
сетей и абонентов
1
Система позволяет ограничивать и отключать потребителя в случае
необходимости:
•
по внешней команде;
•
по превышению заданных пределов параметров сети;
•
по превышению ограничения энергопотребления;
•
при попытке несанкционированного доступа.
1
Профиль нагрузки
Программное обеспечение
АИИС КУЭ «Нейрон»
позволяет формировать
профили нагрузки – 30минутные распределения
активной и реактивной
мощности у каждого
абонента (для трехфазных
счетчиков – суммарно по
трем фазам) с заданной
глубиной хранения в
памяти счетчиков и УСПД;
Самодиагностика
1
Самодиагностика ИВК АИИС КУЭ осуществляется по
следующим параметрам:
•
отсутствие связи с УСПД c заданного момента времени по
момент формирования отчета
•
отсутствие/неполнота данных от приборов учета;
•
автоматическое отключение приборов учета за прошедшие
сутки;
•
несанкционированное вскрытие приборов учета;
•
при возникновении критичных ситуаций: перезагрузки ядра,
отсутствие свободной оперативной памяти, недопустимая
загрузка процессоров аппаратного комплекса.
Линии связи. PLC
1
Использование
существующей
электропроводящей
среды
Достаточная
скорость передачи
данных
Отсутствие
общепринятых
стандартов
Невысокая
стоимость
Решение проблемы
«последней мили»
1
Линии связи. GPRS
Большая зона
охвата
Достаточная
скорость
передачи данных
Приоритет голоса
над данными
Невысокая
стоимость
1
Масштабируемость
Архитектура АИИС КУЭ «Нейрон» масштабируема благодаря
следующим особенностям:
• Использование PLC технологии для передачи данных.
• Ограничение по дальности передачи данных по протоколу
PLC снимается путем использования «УСПД-Нейрон» и
счетчиков «Нейрон» в качестве ретрансляторов
• Учитывая степень проникновения GPRS, данный вид связи
позволяет решить проблему передачи данных с УСПД на
уровень ИВК в местах, где проложить дополнительную
линию связи не предоставляется возможным
• На уровне ПО отсутствуют ограничения на объем системы.
• ПО позволяет наращивать объемы собираемой
информации путем дополнения аппаратных ресурсов без
прекращения работы системы.
1
Взаимодействие с клиентами
WEB ресурс «Информационный портал потребителя»
Предназначен для предоставления актуальной информации абонентам о
потребленной электроэнергии, тарифах и другой информации
Адресное оповещение потребителей посредством передачи сообщений
на индикатор измерительного прибора или коротких SMS на сотовый
телефон:
•о потреблении за период;
•о тарифах;
•о состоянии счета и задолженности;
•о предстоящем ограничении (отключении) и восстановлении режима
энергоснабжения;
•другие сообщения оператора.
1
Интерфейс
Пользовательские интерфейсы интуитивно
понятные для оператора. Экранные формы не
перегружены информацией. Важная и
критичная информация особым способом
выделяется и выводится на видном месте.
Для удобства восприятия оператором
статистической, отчетной информации,
предусмотрено представление этих данных в
виде графиков.
Реализована возможность экспорта всех
отчетов, отражаемых в пользовательском
интерфейсе, в стандартные офисные
приложения (MS Word, MS Excel), а также
экспорт отчётов и синхронизация данных с
биллинговой системой
1
Интерфейс
2
ОРГАНИЗАЦИЯ АИИС КУЭ
«Нейрон»
Система имеет трехуровневую структуру, которая включает:
ИИК − информационно-измерительные комплексы, включающие в себя:
приборы учета (счетчики электроэнергии «Нейрон»),
измерительные трансформаторы тока.
ИВКЭ − информационно-вычислительные комплексы электроустановки,
включающих в себя:
устройства сбора и передачи данных на уровень ИВК («УСПД-Нейрон»).
ИВК − информационно-вычислительный комплекс верхнего уровня,
выполняющий функции:
сбора, хранения, обработки и представления информации пользователям
(серверы сбора данных, баз данных, расчетов, приложений, интеграции,
АРМ, Web-АРМ пользователей).
2
2
Структура ИВК
Программный комплекс представляет собой вычислительную систему, как показано на
рисунке
Сервер сбора обеспечивает отправку запросов к УСПД на получение информации,
получение данных и передачу результатов измерений и служебной информации в базу
данных. Обеспечивает трансляцию управляющих команд администратора на уровень
УСПД и счетчиков.
Сервер баз данных обеспечивает хранение результатов измерений и служебной
информации.
Сервер расчетов обеспечивает формирование групповых каналов, сечений,
аналитических срезов из первичных результатов измерений в соответствие со структурой
вычисляемых каналов, а также передачу результатов измерений для хранения в базу
данных.
Сервер приложений обеспечивает предоставление информации пользователям, с
использованием запросов к базе данных. Запросы на выборку информации используются
также web-сервером через интерфейсы сервера приложений.
Web-сервер обеспечивает предоставление информации пользователям через webинтерфейс.
Сервер интеграции обеспечивает трансляцию данных в биллинговую систему и
передачу обработанной информации обратно в базу данных.
2
Биллинговая
система
Сервер
интеграции
ПО администратора
WEBСервер
ПО web-пользователя
Сервер
приложений
База данных
ПО пользователя
Сервер
сбора
Сервер
расчетов
2
Подсистема интеграции.
Поддерживаемые функции и
режимы работы
1. Параметры электроснабжения
2. Управление потреблением
3. Обеспечение соответствия приборов учета
4. Инициация опросов и передачи данных
5. Контроль успешности опросов и передачи данных
2
Пример реализации
АИИС КУЭ БП «Нейрон» масштабируема, и таким образом может
применяться как на небольших объектах, представляющие собой
ТСЖ, коттеджные поселки, так и на объектах масштаба города,
района, области.
2
Количество подключаемых абонентов на 1 УСПД – до 400
Сбор и передача данных по линии 0.4 кВ – до 2 км
2
2
Для решения задач различного масштаба предлагаются готовые комплекты и
следующие варианты поставок:
Название
«Нейрон 20»
«Нейрон 150»
«Нейрон 500»
«Нейрон 1500»
«Нейрон Мегаполис»
Назначение
построение АИИС
КУЭ уровня
отдельного дома,
коттеджных
поселков, ТСЖ, ЖКХ
построение АИИС
КУЭ уровня
коттеджных
поселков, ТСЖ, ЖКХ
построение АИИС
КУЭ уровня
кварталов
построение АИИС
КУЭ уровня
микрорайонов,
небольших
населенных пунктов.
построение АИИС
КУЭ уровня города,
района, области
Кол-во ТУ
20
150
500
1500
Не ограничено
Макс кол-во ТУ
100
300
1000
3000
-
Кол-во пользователей
1
1
2
3
5
Макс. Кол-во
пользователей
Дополнительное
программное
обеспечение
5
5
5
5
Не ограничено
Устанавливается на
одном ПК под
управлением Linux
или Windows и СУБД
(входит в комплект
поставки)
Устанавливается на
одном ПК под
управлением Linux
или Windows и СУБД
(входит в комплект
поставки)
Устанавливается на
одном ПК под
управлением Linux
или Windows и СУБД
(входит в комплект
поставки)
Устанавливается на
одном ПК под
управлением Linux
или Windows и СУБД
(входит в комплект
поставки)
Устанавливается на
одном ПК под
управлением Linux
или Windows и СУБД
(входит в комплект
поставки)
Хар-ки
ПРИБОРЫ УЧЕТА И УСПД
«Нейрон»
Модельная линейка
Н1П-АР-14-Р-П
1-фазный прибор учета прямого включения с размыкателем нагрузки,
измерение активной и реактивной энергии и мощности, профили
нагрузки, оптопорт, PLC
Н3Т-АР-14-О-П
3-фазный прибор учета трансформаторного включения, измерение
активной и реактивной энергии и мощности, профили нагрузки ,
оптопорт, PLC
Н3П-АР-14-Р-П
3-фазный прибор учета прямого включения, измерение активной и
реактивной энергии и мощности, профили нагрузки , оптопорт, PLC
УН-200-123-1
Устройство сбора и передачи данных, до 200 точек учета, RS-232,
Ethernet, PLC
Особенности приборов учета
Высокая
надежность
Встроенный
размыкатель
нагрузки
Передовая PLCтехнология
Возможность
взаимодействия с
потребителем
Простота монтажа
Защита от хищений
Надежность
Диапазон отклонения напряжения сети от номинального
150 – 250 В
Размыкатель нагрузки с защитой от приваривания
контактов
Измерительные трансформаторы тока с защитой от
воздействия внешних электромагнитных полей
Размыкатель нагрузки
Срабатывание размыкателя нагрузки:
- по внешней команде
- по превышению заданных пределов параметров сети
- по превышению ограничения энергопотребления
- при попытке несанкционированного доступа
Возможность взаимодействия с
потребителем
Параметры выводимые на дисплей счетчика:
- потребленная активная и реактивная энергия
нарастающим итогом, суммарная и по тарифным
зонам
- активная, реактивная и полная мощность по каждой
фазе и суммарная
- границы тарифных зон
- текущая тарифная зона
- действующие значения напряжения и мощности
- время и дата
Три варианта режима работы дисплея –
- принятые счетчиком сообщения
основной, полный и индикация
принятых сообщений.
PLC - технология
- дальность передачи данных 2,2 км.
- работа в режиме ретрансляции
- поддержка самонастраивающейся сетевой архитектуры
Простота монтажа
Быстросъемный клеммник – упрощение монтажа,
демонтажа, минимальные затраты времени на замену
счетчиков для их поверки или ремонта
Защита от хищений
Наличие двух измерительных трансформаторов тока
(двухэлементный счетчик)
Отключение потребителя при снятии крышки
клеммной коробки (срабатывание размыкателя
нагрузки).
Особенности УСПД
Применение в
трехфазных и
однофазных сетях
Дистанционное
перепрограммирова
ние
Передовая PLCтехнология
Большая
информационная
емкость (до 400
приборов учета)
Особенности УСПД
- Количество каналов связи с ИВК (Ethernet , RS-232) – 1, 2
- Хранение 30-ти минутных профилей нагрузки, суточных показаний, параметров энергопотребления абонентов, служебной информации с
приборов учета не менее 45 суток;
- Ведение Журнала событий, позволяющего установить в том числе время
выхода / (не выхода) прибора учета на связь, время получения информации от
счетчика;
- Самодиагностика;
- Программная и аппаратная защита от несанкционированного доступа к УСПД
и хранимой в нем информации;
4
ВЫВОДЫ
Реализация экономических выгод
Увеличение полезного отпуска электроэнергии
•
•
•
•
•
Увеличена точность приборов учета
Достоверно и оперативно собираем данные о потреблении
Для решения задачи «последней мили» используем PLC
Путем балансирования оперативно выявляем очаги
сверхнормативных потерь и получаем возможность оперативно
их локализовать
Ограничиваем потребление должников
Сокращение затрат на биллинг
4
•
•
•
Дистанционно и оперативно снимаем показания с приборов
учета без привлечения «топтунов» - контролеров
Показания доставляются в биллинговую систему и используются
для автоматического выставления счетов
Взаимодействуем с потребителем через прибор учета (отправка
текстовых сообщений на счетчик)
Перспективы развития проекта
4
•
•
•
•
Разработка новых моделей приборов учета для потребителей в
многоквартирных домах
Интеграция в АИИС КУЭ БП приборов учета и УСПД сторонних
производителей
Реализация передачи данных на уровне ИИК-ИВКЭ с
использованием интерфейса RS485, радиомодема и Ethernet
Запуск в эксплуатацию web-интерфейса пользователя и SМSоповещения абонентов .
Возможности АИИС «Нейрон» для построения интеллектуальных сетей
Коммуникационная среда
Мониторинг
собственного
энергопотребления
Наблюдаемость
сети
за счет автоматического
сбора данных с приборов
учета и оперативного
балансирования
с помощью сервиса адресного
оповещения, SMS, Web-АРМ,
терминалов
Оперативное
управление тарифами
с помощью АРМ и Web-АРМ
PLC, радио
Управление
потреблением
с помощью
дистанционного
ограничения потребления
Спасибо за внимание!