Разработка автоматической информационной системы энергоаудита (1206813)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 10
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЭНЕРГОАУДИТА 15
1.1 Анализ автоматизированных систем сбора информации 15
1.2 Оценка систем сбора информации о потреблении электрической энергии. Достоинства и недостатки 22
1.3 Разработка требований для новой автоматизированной системы энергетического обследования 35
2 АНАЛИЗ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 37
2.1 Описание современных систем передачи информации 37
2.1.1 Характеристика сотового стандарта GSM 37
2.1.2 Обмен данными с помощью PLS–технологий 39
2.1.3 Организация передачи информации по оптическому волокну 42
3 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВЫБРАННОГО УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 44
3.1 Оценка состояния района электрической сети 44
3.1 Расчёт показателей качества электрической энергии 49
4 ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СТОРОН 61
5 АНАЛИЗ РАБОТЫ СОВРЕМЕННЫХ ОПТОВОЛОКОННЫХ ДАТЧИКОВ 62
5.1 Класс магнитооптических и электрооптических датчиков 62
5.1.1 Работа оптического датчика тока 65
5.1.2 Работа оптического датчика напряжения 70
5.2 Анализ продукции выпускаемой производителями оптических датчиков 71
6 РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГОАУДИТА 77
6.1 Функциональная схема автоматического сбора информации о потреблении электрической энергии 77
6.2 Обоснование выбора применяемых устройств 78
6.3 Техническое решение новой автоматизированной системы энергоаудита потребления участка электрической сети 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергетический сектор России — один из проблемных секторов промышленности, транспорта и сельского хозяйства страны. Его проблемы создают проблемы для развития экономики России в целом.
Так как электроэнергетика является основой всех видов человеческой деятельности, то можно сказать, что электроэнерговооруженность определяет уровень развития страны [8].
Электроэнергетика во многом определяет конкурентоспособность и скорость роста экономики любой страны, в том числе и российской, значительную долю которой составляют энергоёмкие отрасли.
Энергетический кризис, 1970–х годов прошлого столетия, в странах осуществляющих экспорт нефтепродуктов, обернулся снижением объемов и добычи нефти. Последствия такого кризиса: холод в домах, парализация части промышленности и транспорта, рост цен. Топливный кризис дал толчок разработке, созданию и внедрению энергосберегающих технологий в больших объёмах. Энергосберегающая техника и технологии в свою очередь способствовали успешному решению ряду проблем связанных с экологией.
На сегодняшний день для преодоления энергетического и экономического кризисов требуется большие объёмы капитальных вложений для добычи углеводородного топлива, что сказывается на постоянном росте цен на топливо и электрическую энергию.
В Российской Федерации закон об энергосбережении появился относительно недавно. В Европе энергосбережением занимаются с 1990-х годов. Экономия электрической энергии там стала актуальна последние два десятилетия в связи с мировым ростом потребления электроэнергии.
Статистика показывает, что на сегодняшний день потребление электроэнергии возрастает в среднем на 15–20%. Для выработки электрической энергии приходится использовать энергоресурсы природы, а они, как известно, не бесконечны. Существует только один путь по сокращению потребления углеводородов – энергосбережение и альтернативная энергетика [3,9].
В России цена одного кВт∙ч ниже в 2–2,5 раза, чем в странах Евросоюза и Восточной Азии. Этот факт играет важную роль на инвестиционной привлекательности нашей страны и соответственно на создании благоприятного экономического климата, даже в условиях экономических санкций. Низкая стоимость электроэнергии в России прежде всего интересна крупным мировым производителям.
Для того что бы избежать в будущем проблем с недостатком электрических мощностей правительства разных государств разрабатывают энергосберегающие программы, направленные на стимулирование населения минимизировать потребление электричкеской энергии с помощью применения энергоэффективных технологий.
Российская Федерация имеет большие возможности по сбережению электроэнергии, но при этом не использует свой потенциал в полном объёме. Вследствие чего, в ноябре 2009 года вступил в силу Федеральный закон Российской Федерации № 261–ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», задачей которого является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности [22].
Общество использует имеющиеся ресурсы не экономно. Основной целью сегодня является значительно уменьшить потребление электрической энергии, а так же как можно эффективнее минимизировать потери за счёт применения современных энергосберегающих технологий во всех отраслях производства и на транспорте.
В первую очередь, при нахождении основных направлений и последовательности введения мероприятий по уменьшению потерь нужно произвести детальный анализ.
Потери электроэнергии классифицируются исходя из процессов вызвавших их.
Суммарные потери электрической энергии складываются из:
– потерь определяемых физическими явлениями (технические);
– использование электроэнергии на собственные нужды станций и подстанций;
– коммерческие потери, которые включат в себя потери, обусловленные неточностью измерения и потери из–за хищения электрической энергии.
Говоря о коммерческих потерях, которые обусловлены недоучетом электроэнергии из–за погрешности измерительных приборов и трансформаторов, хищениями, задержками в платежах, возникает вопрос о их снижении. Значительная часть коммерческих потерь сконцентрирована в сетях 0,4–10 кВ, то общая доля потерь в них от суммарных по стране в целом составляет около 60 %. [1,3]. А если учесть что динамика загрузки сетей 0,4 кВ увеличивается с каждым годом, то и величина потерь так же будет расти.
Для задач оперативного управления используется анализ работоспособности по фактическим показаниям, выявление малоэффективных процессов на основе мониторинга потерь энергии в системе от источника до потребителя, качества услуг, отклонения показателей и т.д.
Для проведения организационных и технических мероприятий по сбережению электроэнергии особенное значение имеет энергетическое обследование сетевых предприятий.
Для минимизации значения себестоимости выпускаемой продукции предприятием, существует необходимость в принятии мер по экономии электрической энергии. Для этого необходимо иметь сведения о том, в какие часы она расходуется максимально и по каким фидерам, реальные графики нагрузки и т.д. Из этого следует, что для того что бы произвести мероприятия по увеличению эффективности применения электроэнергии и в некотором объеме уменьшить потери электрической энергии, необходимо провести энергетическое обследование систем электроснабжения.
В первую очередь, при нахождении основных направлений и последовательности введения мероприятий по уменьшению потерь нужно произвести детальный анализ балансов сетей в общем, а так же их узлов; рассмотреть условия применения приборов учета электрической энергии.
В настоящее время согласно действующему законодательству Российской Федерации одним из обязательных условий функционирования современного предприятия является систематическое проведение энергетического обследования, другими словами говоря, энергоаудита – комплекса работ по сбору и анализу энергетической составляющей деятельности субъекта, основной задачей которого является снижение имеющихся недостатков и выявление скрытого потенциала.
По результатам энергоаудита предприятие получает так называемый энергетический паспорт– документ, содержащий точную исчерпывающую информацию об объеме имеющихся у субъекта энергоресурсов и эффективности использования задействованного оборудования, а также рекомендации относительно возможности и методов экономии энергетических ресурсов.
Проведение энергетического аудита также как и проведение сертификации электрической энергии является профессиональной задачей, выполнение которой требует привлечения квалифицированных специалистов и использования специального оборудования.
Из этого следует, что энергетический аудит распределительных электрических сетей и компаний, занимающихся электроснабжением потребителей – задача весьма актуальная. Произвести энергетическое обследование всех электрических сетей и потребителей электрической энергии довольно сложно, из за большого количества объектов. Однако, для того что бы произвести энергоаудит электрических сетей и промышленных предприятий в полном объеме, построить реальные графики нагрузок, иметь сведения о максимальном потреблении электрической энергии, производить мониторинг показателей качества электроэнергии. Необходимо иметь в распоряжении системы, которые смогут осуществлять автоматический сбор хранение передачу информации с приборов учета об объемах потребления и производства электроэнергии, а так же её параметрах [8].
Статистику о потреблении электрической энергии в регионах собирает Росстат, но, по словам представителей аппарата Правительства России, существует обеспокоенность, что данные напрямую не предоставляются самим регионам, а только Минэнерго России. Также, из–за несовершенства информационной системы данные задерживаются на 1,5 года [5,6]. Следовательно, что данные за 2015 год будут представлены только к марту 2017 года, что не дает возможности произвести необходимую оценку возможной экономии энергопотребления региона. Что влечет за собой расходы бюджетов. Так же существует сложность и с проверкой представленных данных. Из этого следует, что необходимо создавать системы мониторинга и управления энергоэффективности, которые смогут собирать достоверную информацию в режиме реального времени и проводить результативный анализ для целесообразного потребления ресурсов.
В данной работе представлен детальный анализ существующих информационных систем энергоаудита, применяемых на субъектах электроэнергетики. Сформированы требования к разработке новой системы энергетического обследования. Кратко приведено описание современного состояние энергоаудита выбранного участка. Разработана структура сбора хранения и передачи информации на данном участке. Обоснован выбор устройств осуществляющих контроль параметров сети.
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЭНЕРГОАУДИТА
1.1 Анализ автоматизированных систем сбора информации
Существенная часть потерь, обусловленная неточностью измерения и хищениями электрической энергии, сосредоточена в распределительных сетях 0,4–10 кВ. Минимизации таких коммерческих потерь способствует разработка, создание и применение автоматизированных систем контроля и учета электрической энергии, в том числе и для потребителей бытовой техники [3,9,13]. Совмещение этих систем с программным и техническим обеспечением автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).
Рассмотрим виды систем учета электрической энергии.
1. Автоматизированные системы сбора данных о расходе электрической энергии АССД (устанавливается на уже существующие у заказчика приборы учета и регистраторы, за качество измерения и работоспособность счетчиков учета и регистраторов несет ответственность заказчик).
2. Автоматизированные системы технического учета электроэнергии (устанавливаются приборы учёта с заданными метрологическими характеристиками в соответствие с требованиями заказчика, за работоспособность приборов учета и регистраторов несет ответственность компания) АСТУЭ – предназначены для внутреннего аудита и контроля потребления электроэнергии непосредственно на местах.
Автоматизированный учёт электрической энергии – один их существенных рычагов управления процессами в энергосбережении. С его помощью существует возможность уменьшить трудозатраты на сбор и обработку показаний со счётчиков и значительно повысить вероятность достоверной информации [13].
На сегодняшний день актуальны системы коммерческого учета, которые устанавливаются на границе балансовой принадлежности. Но такие системы непригодны для нахождения наиболее эффективного потребления электроэнергии технологическими и структурными подразделениями предприятия. Что бы произвести внутренний аудит и контроль за потреблением электроэнергии непосредственно в местах её потребления (цеха, помещения, комнаты, территории) пользуются автоматизированной системой технического учета.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
