Разработка автоматической информационной системы энергоаудита (1206813), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Данные полученные благодаря АСТУЭ позволяют, первое, обнаружить нецелесообразное использование энергоресурсов, предоставляет причины для замены оборудования на более энергоэффективное. Второе, увеличивает возможности для проведения анализа технико–экономической работоспособности предприятия и помогает планировать потребление электрической энергии.

3. АСКУЭ – автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (устанавливаются приборы учёта в соответствии с требованиями розничного рынка электрической энергии и энергоснабжающих организаций) – необходимы для проведения коммерческих расчетов с энергосбытовыми компаниями.

Каждый собственник предприятия стремится к получению максимальной прибыли, и один из основных способов достижения этой цели –сокращение издержек. Согласно статистике, неоправданно высокими в структуре затрат большинства российских предприятий являются затраты на оплату энергоресурсов.

Реализация коммерческого учета электрической энергии осуществляется с помощью приборов учёта, установленных на границах раздела сетей электроснабжающей организации и предприятия–потребителя. В итоге собственник будет оплачивать только тот объем энергоресурса, который был реально потреблен его предприятием, и не будет оплачивать потери в сетях, что особенно важно, если учесть повышенную степень их износа в Российской Федерации.

Автоматизированные системы коммерческого учета электрической энергии позволяют решить следующие задачи:

– точное и своевременное измерение количества потребленной или выработанной электрической энергии;

–автоматической сбор информации о количестве потребления электроэнергии с заданным интервалом на сервере;

– в режиме реального времени осуществлять мониторинг нагрузок;

– мониторинг аварийных ситуаций;

– наблюдение нарушений нормального режима работы энергосистемы в журнале событий;

– полученные данные подлежат анализу в соответствии с необходимыми требованиями;

– хранение полученной информации за необходимый период времени.

Внедрение автоматизированной системы учета электрической энергии целесообразно по нескольким причинам. В первую очередь, АСКУЭ даёт экономический эффект, который может достигать 10–20% за год от суммарного потребления [1].

Главной целью системы контролирующей учёт активной и реактивной энергии является сбор данных по потребителям. Следующий шаг это обработка всей собранной информации, на основе которой должен составляться подробный отчёт. Необходимым этапом является анализ и прогнозирование на следующие периоды.

Для того, что бы система автоматизированного коммерческого учета электрической энергии работала правильно, необходимы следующие технические мероприятия:

– в местах потребления электрической энергии поставить современные приборы, обладающие высоким классом точности учёта электроэнергии –электронные счётчики;

– информацию, полученную с этих приборов учёта собрать в специальных блоках с достаточным объёмом памяти;

– необходимо организовать надёжную передачу данных, с помощью которой отчёты будут поступать как потребителям, так и энергоснабжающим организациям;

– обеспечить работу центров, которые будут заниматься полученной информацией, для чего их необходимо оборудовать современными устройствами и программным обеспечением.

Большим достоинством системы автоматизированного коммерческого учета электрической энергии является и то, что совершенно все данные с приборов учёта, можно выводить на экран ЭВМ. Что, соответственно, улучшает процесс мониторинга потребления электроэнергии. Возникает возможность не только реальной экономии энергии, но и контроля ее параметров, при этом, обслуживание системы относительно элементарное[1].

Следует так же понимать, что внедрение АСКУЭ является длительным и дорогостоящим проектом. Но, несмотря на это, система обеспечивает совершенный порядок в учете электрической энергии и значительную экономию средств благодаря применению эффективных энергосберегающих программ.

Чтоб результат внедрения системы был максимальным, нужно с самого начала установить главную цель установки и правильно выбрать поставщика услуг.

Рассматривая АСКУЭ заметно, что она представляет собой систему состоящую из нескольких уровней.

Первый уровень. Устройствами данного уровня являются самые обычные счётчики, которые установлены у потребителя. Помимо обычных счётчиков используют датчики, подключённые через интерфейс компьютера или через аналоговоцифровой преобразователь (АЦП). На рисунке 1.1 показан прибор учёта электроэнергии «Матрица NP 73L.1–8–1, выпускаемый компанией «ООО ЭМР».

Второй уровень считается связующим элементом системы. Который в свою очередь реализует передачу собранной информации. В большинстве случаев эту функцию выполняет преобразующее устройство, меняющее сигнал от интерфейса от RS 485 на RS 232, который передаёт сигнал на персональный компьютер. Только такой преобразованный сигнал может считывать компьютерная программа.

Если существует необходимость не только в сборе данных с приборов учёта, но и самостоятельной их обработки и транспортировки информации на следующий уровень, то используют устройство сбора и передачи данных (УСПД). Как правило, УСПД применяется в более сложных системах. Например, если необходимо осуществлять мониторинг данных с приборов учёта не раз в сутки, а каждые несколько минут для анализа за графиком нагрузки. С помощью устройства сбора и передачи данных возможно соединить решение задач коммерческого и технического учета. На рисунке 1.2 изображен УСПД, выпускаемый компанией АО «Электротехнические заводы Энергомера» типа CE 805.

Рисунок 1.1 – Прибор учета электрической энергии

Заключительный третий уровень предназначен для обработки, системного анализа и хранения всей информации систем АСКУЭ. Своего рода автоматизированное рабочее место (АРМ) энероаудитора.

Устройство сбора и передачи данных CE 805 работает при подаче напряжения от любого из трех источников питания: основного, резервного, технологического. Переключение между источниками – автоматическое. Допускается подача напряжения от источников питания в любых комбинациях.

Рисунок 1.2 – Устройство сбора и передачи данных CE 805

УСПД обеспечивает отсутствие сбоев при пропадании напряжения одного из источников питания в случае наличия напряжения на другом источнике. При питании от основного или резервного источника функционирование УСПД осуществляется в полном объеме.

АРМ энергоаудитора –это аппаратно–программный комплекс, в состав которого входят стационарное рабочее место на базе компьютера с предустановленным стандартным лицензионным системным программным обеспечением и библиотекой специализированных программ.

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ изображен на рисунке 1.3

Рисунок 1.3 – Структура простейшей системы автоматизированного коммерческого учета электрической энергии

4. АИИС КУЭ – автоматизированные информационно–измерительные системы коммерческого учета электроэнергии для оптового рынка электрической энергии и мощности. Соответствует всем условиям оптового рынка электрической энергии [1,13].

Проанализировав существующие автоматизированные информационные системы энергоаудита можно заметить, что они все похожи между собой. Они имеют иерархическую структуру, связанную общностью процесса снятия информации, передачи и обработки. Все автоматизированные системы энергоаудита позволяют осуществлять мониторинг потерь, обусловленных неточностью измерения и хищения электрической энергии. Что, безусловно, даёт существенный экономический эффект. Автоматизированные информационные системы энергоаудита– это первый шаг к созданию «умных сетей» (от англ. Smart Grid). Такие сети представляют собой усовершенствованные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные способы для сбора информации о производстве и потреблении, позволяющие а автоматическом режиме повышать результативность, надёжность, экономическую целесообразность и устойчивость энергосистемы [10].

1.2 Оценка систем сбора информации о потреблении электрической энергии. Достоинства и недостатки

Автоматизированные системы коммерческого учета электрической энергии применяются только для мониторинга потребления активной и реактивной электроэнергии и исключают возможность изучения причин вызывающих отклонение показателей качества электроэнергии от заданных параметров.

Величина технических потерь напрямую зависит от качества электроэнергии. Проведение энергетического обследования и применения его в производстве позволит минимизировать издержки выпускаемой продукции.

Для реализации мониторинга за показателями качества электрической энергии, а так же отслеживания потребления активной и реактивной электроэнергии в режиме реального времени, необходимо создать новую систему способную надёжно выполнять заданные функции.

Такие системы будут особенно полезны в сельских электрических сетях напряжением 0,4–10 кВ. Так как в данных сетях существует так называемая «нессиметрия напряжения» и «несинусоидальность напряжения». Согласно ГОСТ 32144–2013 несимметрия напряжений – это состояние системы электроснабжения трехфазного тока, в которой среднеквадратические значения основных составляющих междуфазных напряжений или углы сдвига фаз между основными составляющими междуфазных напряжений не равны между друг другом. Характеризуется двумя величинами: коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности и коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности.

Несинусоидальность напряжения– искривление синусоидальной формы кривой напряжения. Потребители электронергии с нелинейной вольт–амперной характеристикой создают ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А прохождение такого тока по элементам электросети создаёт на них падение напряжения, которое отличется от синусоидального, что является причиной искревления синусоиды напряжения. Характеризуется такими величинами как: значение коэффициента гармонической составляющей напряжения до 40–го порядка; значение суммарного коэффициента гармонической составляющей напряжения т.е. отношения среднеквадратичного значения суммы всех гармонических составляющих в точке передачи электрической энергии [24].

Качественно установлено, что повышение напряжения сети выше номинального приводит:

– к грубому изменению высших гармоник за счёт перенасыщения магнитных систем силовых трансформаторов;

– к появлению существенного тока нейтрали в четырёхпроводной сети от третьей гармоники;

– к резкому уменьшению срока службы силовых конденсаторных установок;

– к уменьшению срока службы блоков питания современной техники и компьютерных систем.

Производить контроль показателей качества электроэнергии необходимо с помощью сертифицированных приборов, которые смогут обеспечить измерение необходимых параметров, для анализа качества электроэнергии.

При проведении контроля качества электроэнергии следует выбрать точки общего присоединения потребителя к сетям. В них и производят измерения.

Существуют приборы, которые одновременно выполняют функции прибора контроля качества электрической энергии и функции счетчика. Такие приборы называются интеллектуальные счётчики. Они регистрируют показания активной и реактивной энергии с классом точности 0,2S. Регистрирует все главные показатели качества электроэнергии, определенные ГОСТ 32144–2013[10].

Интеллектуальные счётчики предназначены для длительной стационарной установки. Схема подключения полностью совпадает с подключением стандартных 3–х фазных счетчиков.

Такие устройства учета электроэнергии имеют возможность записывать показания по расходу электрической энергии в назначенные промежутки времени, что позволяет потребителям предлагать гибкие тарифы, которые меняются в зависимости от часов потребления.

Сегодня интеллектуальные счетчики способны еще и сообщать об аварийных ситуациях, распознавать и находить причины максимальных нагрузок. Компьютерный мониторинг дает возможность автоматизировать процесс передачи электрической энергии, а также является результативным способом борьбы с теми, кто имеет большую задолженность.

Счетчики нового поколения используют различные способы коммуникации с управляющим центром. Для связи могут применяться как стандартные способы обмена информацией (GSM и GPRS), так и другие средства. Например, передача данных может осуществляться по электрической линии с использованием специальных концентраторов. Для передачи информации по оптическому волокну необходимы дополнительные устройства.

Характеристики

Список файлов ВКР